文献导读： 免疫治疗LNP配方优化-聚肌氨酸功能化 mRNA 脂质纳米颗粒

摘要：

脂质纳米粒子 (LNP) 作为基于 mRNA 的治疗药物的载体而受到极大关注，在各种适应症中都有应用，超出了最近在疫苗中的应用范围也可用于传染病。

然而，因为没有很好的表征测试方法，LNP 结构的许多方面及其对疗效的影响尚不清楚。为了进一步开发 mRNA 疗法的潜力，更好地控制LNP制剂组成与内部结构及转染效率的关系，体外实验是必要的。

我们比较了两种成熟的可电离脂质，即 DODMA 和 MC3，与两种辅助脂质 DOPE 和 DOPC 以及两种聚合物脂质聚肌氨酸 (pSar) 或聚乙二醇 (PEG)。除标准理化指标外表征（大小、zeta 电位、RNA 可及性）、小角 X 射线散射 (SAXS)用于分析 LNP 的结构。为了评估生物活性，我们对配方进行了转染并使用 Thy1.1 报告基因对人外周血单核细胞 (hPBMC) 分别为 mRNA 和 Cy5 标记的 mRNA进行细胞结合测定。

通过 SAXS 测量，我们能够清楚地揭示了替代可电离脂质和辅助脂质对 LNP 内部结构的影响。相比之下，pSar 作为隐形部分以不同的方式影响 LNP，通过改变表面形貌朝着更高的粗糙度方向发展。 pSar LNP 通常更活跃，其中使用 MC3/DOPE/pSar 的 LNP 制剂组合物实现了最高转染效率。我们的研究强调了 pSar 在改进 mRNA LNP 产品方面的实用性及其重要性，pSar 作为一种新型隐形部分，可提高未来 LNP 制剂开发的效率。SAXS 可以通过阐明不同 LNP 组合物的结构特征的方式为此类新配方的合理开发提供有价值的信息。

LNP配方制备：

1.LNP理化指标结果：

2.细胞转染研究：

对于所有测试的 LNP，单核细胞均表现出剂量依赖性转染效率组合物在2000ng的最高剂量下转染水平高达95%（图3）。我们选择单核细胞转染作为进一步研究的主要焦点。

LNP2在单核细胞中达到Thy1.1表达大于80%，而LNP1仅导致10%的Thy1.1表达。 LNP3显示最低的转染率，表达水平低于 4%，而 LNP4 的 Thy1.1 表达水平高于 50%。LNP5 和 LNP7（聚乙二醇化）的转染效率为 50%，而 LNP6 和LNP8（含有 pSar 脂质）在相同剂量下导致 Thy1.1 表达大于 90%（2000 纳克）。我们想强调的是，LNP6 (MC3/DOPE/pSar) 达到了最高的 Thy1.1单核细胞中的表达，从最低剂量（100 ng）开始超过 75%达到95%。

3.细胞结合研究：

pSar 作为隐形部分被证明与 PEG 修饰的 LNP 相比，在单核细胞中的细胞结合更高。

4.结论：

在本研究中，确定了离散脂质特征对 LNP 制剂结构和功能的影响。 SAXS 分析提供了宝贵的见解深入了解 LNP 的整体形态和内部结构，同时测试活性体外对 hPBMC 的影响。对这些关系有更深入的了解可以证明对于开发安全高效的输送系统和实施质量控制措施非常有价值。 pSar-脂质作为 PEG-脂质的替代品，进一步验证了具有受控尺寸和改进的 LNP 配方的组装转染效率。研究结果可作为制定一般规则的基础开发定制的 LNP 配方参考。

本篇文章中使用的Avanti的脂质产品包括DODMA, C16-PEG2000-Ceramide 和胆固醇等。

Avanti 聚肌氨酸聚合脂质：

聚肌氨酸 (pSar) 脂质可作为 RNA 递送载体中使用的传统聚乙二醇化脂质的替代品。与类似的聚乙二醇化脂质纳米颗粒 (LNP) 相比，pSar LNP 已显示出改进的 mRNA 转染效力和安全性。

Avanti的 pSar 脂质产品包括脂质链长度变化以及各种 pSar 聚合物链长度。 

Avanti 致力于研究高纯度脂质产品，通过不断创新，不断拓展和丰富脂质产品组合，希望可以助力您的项目研究进展，给您带来不一样的创新体验。

完整研究文章：Polysarcosine-Functionalized mRNA Lipid Nanoparticles Tailored for Immunotherapy - PMC (nih.gov)