절강대학 류수과제팀 개발단조분 양이온지질 mRNA 배달담체, 정맥급약후 비장T세포 표적

4조분 지질 나노 입자(LNPs)COVID-1 9mRNA 백신과 대량의 mRNA 요법을 출시하는 임상시험에 널리 응용되어 mRNA를 간과 근육에 전달하는 데 효과적임을 증명했다.mRNA 약물의 간 외 표적 분포는 비간 기관에 영향을 미치는 다양한 질병을 치료하는 데 큰 의미가 있으며, 특히 비장과 T세포를 표적으로 하는 특이성 mRNA 배달은 암 면역 치료와 항바이러스 면역 반응을 유도하는 데 눈에 띄는 선택을 제공한다.

그럼에도 불구하고 mRNA 표적을 간 외 조직으로 배달하는 것은 응용 개발을 제한하는 중요한 도전이다.현재의 비장 표적 기술은 종종 전염 효율이나 치료 효과 저하를 대가로 신형 배달 운반체를 사용할 때 비장의 mRNA 전체 표현량이 여전히 간보다 낮다.

2024년 4월 18일절강대학 약학원의 류수과제팀에서Angewandte Chemie 국제 에디션에 제목이 발표되었습니다.↑ 가 나 다 다 다 다 다 다 다 다 다 다 다 다 다 다 다 다 다 다 다 다 다 다 다 다 다 다 다 다 다 다 다 다 “One-Component Cationic Lipids for Systemic mRNA Delivery to Splenic T Cells”의 연구 논문.본 연구는중아민이 풍부한 양이온 지질독립적으로 할 수 있어요.단일 그룹화 캐리어체외와 체내에서 mRNA를 효과적으로 배달한다.또한 이러한 운반체는 정맥에서 약을 투여한 후 mRNA를 비장 T세포 아군으로 효과적으로 전달하는 데 도움이 되어 면역 치료 응용의 큰 잠재력을 보여준다.이 간단한 전략은 간 외 mRNA 배달에서 지질체의 효용을 확장하고 LNP 이외의 운반체 개발에 새로운 견해를 제공하여 정확한 mRNA 치료 분야의 발전을 더욱 촉진시켰다.

대부분의 4조분 LNP 캐리어의 중요한 구성 부분으로서, 이미 많은 연구가 여러 종류의 아민을 함유한 양이온 지질을 설계했다(An-R-T)일반적으로 아민기와 에폭시 유사물이나 아크릴산 에스테르를 통해 합성된다.에폭시 개폐환과 Michael 가성 시작 재료의 반응 온도와 몰비를 자세히 조절하면 중아민기가 풍부한 양이온 지질을 얻을 수 있다(An-R-S) (그림 1B, 1C)그리고 이 설계의 이온화 가능한 양이온 지질을 단일 그룹 분재 체제로 양이온 지질/mRNA 나노 입자를 준비한다(CLNs)。

그림1. 단조분 양이온 지질 캐리어의 설계 합성

체외 선별 실험 결과,부중아민 가전이온 양이온 지질(AnEP-S 및 An-Ac-S)강력한 mRNA 발현과 최소한의 세포 독성을 유도했으며, 최적의 후보 약물은 피아민 지질을 나타낸다(An-EP-T 및 An-Ac-T)4 개 이상의 배달 효율성ALC-0315 LNPs에 비해 효율이 z ui가 뛰어난 TE-EP10-S CLNs는 43배 향상된 것으로 나타났다.

mRNA의 결합/포장에서 아닐린 지질체는 60% 미만의 낮은 mRNA 결합률만 보였고, 단일 중아민 지질의 mRNA 결합률은 95% 에 달했다(그림 2D). 이액기 제조 CLN은 크기가 상대적으로 커서 미세 흐름 제어 장치에 의해 입경을 효과적으로 줄일 수 있습니다.최적의 크기 유지100nm左右. An-R-S 지질은 중아민기와 소수 꼬리를 풍부하게 함유하고 있기 때문에 mRNA 정전기 작용과 소수 작용에 CLNs의 안정성을 보장하며, 4℃의 10% 의 태우 혈청에도(FBS)혈청에서 부화한 지 7일 후에도 이 설계된 CLNs는 여전히 안정을 유지하고 있다(그림 2E)。

적혈구 파열을 통한 용혈 측정과 형광을 통한 공진 에너지 전이(프레트)분석의 지질 융합 분석, 표시두 부아민 지질 사이의 내체 탈출은 뚜렷한 차이가 없다(그림 2G). 공초점 형광 영상은 최적화된 중아민 CLNs가 내체에서 효과적으로 탈출한다는 것을 증명했다(그림 2H)반면 아민 대응 캐리어는 세포 섭취가 낮아 제한된 내체 탈출을 유도한다.이러한 결과는 여러 가지 배달 장애를 극복하는 데 있어서 단일 성분 이온 양이온 지질의 돌파를 두드러지게 한다.또한 헤파민 기반 CLN은 mRNA 결합과 세포 섭취를 강화했기 때문에 헤파민보다 우수하다.

그림 2. 단조분 양이온 지질 CLN의 구성 효과 및 이화학적 성질 분석

연구는 C57BL/6 생쥐에서 0.25 mg/kg의 정맥 주사량을 통해 CLNs의 장기 표적성을 추가로 평가했습니다.(그림 3A). 간을 주로 표적으로 삼는 LNPs와 달리 단조분은 양이온 지질을 전리시켜 주로 비장을 표적으로 하는 mRNA 발현을 유도한다.

TE-EP8-S 지원소수 꼬리 두 개.화다섯 개의 헤파민기, 얻은 CLNs는 비장에서 가장 높은 mRNA 표현을 얻었다(그림 3B). 이를 매개하는 형광소 효소는 비장에서 몇 단계 높은 수치로 발현되며 복용량 의존성이 증가한다.

그림 3. 단일 그룹 CLNs의 체내 mRNA 배달

loxp-Cre 재조합 시스템을 도입한 Ai9 생쥐 모델은 Cre 재조합 단백질이 존재하는 상황에서 tdTomato의 발현을 유도해 전사 종료 신호함을 삭제할 수 있다(stop cassettes). Cre mRNA를 탑재한 TE-EP8-S CLNs가 비장의 단백질 발현을 효과적으로 촉진해 정맥주사 후 T세포의 6% 가까이가 전염되는 것으로 실험에서 밝혀졌다.(그림 4B, C)。

그림 4. TE-EP8-Scln 유도 비장 T세포 mRNA 번역

본 연구에서 제시한 단일 성분 양이온 지질은 캐리어 구축에 직접 사용되고mRNA 약물또 다른 배달 옵션을 제공하고 mRNA를 간 외 조직으로 배달 할 수있는 잠재력이 있습니다.본고에서 제시한 중아민에 기초한 단조분담체방법은 광범한 양이온지질과 중합물담체로 확장될수 있어 mRNA전달기술과 응용을 진일보 발전시키는데 새로운 연구방향을 열어놓았다.