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脂质纳米颗粒(LNP)
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Science子刊封面:加入三种氨基酸,将LNP-mRNA递送效率提升20倍
生物世界· 2026-03-14 12:11
研究核心发现 - 补充一种由甲硫氨酸、精氨酸和丝氨酸组成的优化配比氨基酸补充剂,能够大幅增强体内脂质纳米颗粒的mRNA递送效率和基因编辑效率[3] - 该研究表明,脂质纳米颗粒的递送效率受细胞代谢影响,生理代谢组对LNP递送的mRNA表达施加了限制,对代谢组进行短暂调节是改善基于LNP的mRNA疗法和基因编辑的一种新策略[7][10] 作用机制与体外实验效果 - 氨基酸补充剂与脂质纳米颗粒联合使用,能够显著增强CLIC途径的细胞内吞机制[10] - 在体外实验中,该联合策略使不同细胞类型和脂质体配方中的mRNA表达提高了5至20倍[10] 体内实验与临床前模型效果 - 在小鼠模型中,通过肌肉注射、气管给药、静脉注射等多种途径联合使用LNP与氨基酸补充剂,能够将体内mRNA表达水平提高8-13倍[10] - 在急性肝损伤小鼠模型中,LNP递送编码生长激素的mRNA联合使用氨基酸补充剂,提高了肝脏生长激素表达并显著改善炎症水平[10] - 在小鼠肺部递送CRISPR系统的实验中,LNP单次递送的基因编辑效率为20%-30%,而联合氨基酸补充剂后,编辑效率提升至80%以上[10]
两院院士陈小元加入山东第一医科大学,发表Nature Nanotechnology论文,理性设计mRNA折叠结构以增强蛋白质生成
生物世界· 2026-03-03 16:54
人物动态 - 国际知名学者陈小元于2026年初被新加坡国立大学解聘,否认相关不端行为指控并计划上诉[3] - 陈小元近期发表新论文时,署名单位已更改为山东第一医科大学(山东省医学科学院)[4] 技术突破 - **核心发现**:研究团队开发了一种名为“金属离子辅助RNA折叠(MARF)”的新策略,该策略与脂质纳米颗粒(LNP)共同递送时,能显著提升mRNA疗法的效果[4][6] - **作用机制**:特定金属离子(Mn2+、Mg2+和Zn2+)可促进mRNA折叠成更紧凑的三级结构,通过精确调整mRNA与金属离子的化学计量比,可对mRNA结构进行理性设计[6] - **性能提升**:该技术最高可使mRNA半衰期延长9倍,并使蛋白表达水平增加7.3倍[6] - **体内效果**:通过静脉给药,采用MARF-LNP技术进行单剂治疗,即可实现对PCSK9基因编辑效率和持久性的双重提升[7] 行业意义 - **解决痛点**:mRNA技术在传染病以外的应用长期受限于蛋白质生成效率低下,该研究为克服此瓶颈提供了新方案[6] - **技术前景**:该工作为开发更有效的mRNA疗法提供了新的MARF技术平台,并凸显了机械信号在改善mRNA递送纳米颗粒设计方面的潜力[9]
Cell Stem Cell:顾名夏/郭敏哲/苗一非团队利用mRNA疗法纠正血管内皮NTRK2亚型失衡,促进肺部血管再生
生物世界· 2025-12-26 12:22
研究核心发现 - 研究发现支气管肺发育不良中血管内皮细胞NTRK2亚型的功能失衡决定了肺部微血管损伤后的再生结局[2][3] - 研究揭示NTRK2存在两种功能不同的亚型:全长NTRK2促进修复,而剪接形成的截短体NTRK2-T1导致适应不良反应和持续的肺泡简化[4] - 研究团队通过多组学分析,从人类BPD肺组织中分离的内皮细胞里发现了一种以NTRK2为标志的普通毛细血管内皮细胞的扩增[4] 致病机制与靶点 - NTRK2异构体失衡是内皮功能障碍的关键驱动因素[5] - RBFOX2介导了NTRK2-FL向NTRK2-T1的致病性剪接,从而促进毛细血管损伤[9] - 在BPD发病过程中,存在一个从NTRK2-FL切换到NTRK2-T1的关键“坏开关”[7] 潜在治疗策略 - 使用脂质纳米颗粒递送的NTRK2-FL mRNA疗法恢复全长NTRK2的表达,可促进BPD中的血管再生[3][4] - 在高氧诱导的肺损伤小鼠模型中,LNP-mRNA疗法显著恢复了肺部毛细血管密度并改善了肺泡结构[4] - 在人类诱导多能干细胞来源的血管类器官模型中,该方法同样促进了新生血管形成,使血管结构更加完整、有序[4] - 这些发现支持异构体特异性RNA疗法作为血管再生和修复的有前景的策略[5] 技术平台与相关研究 - 研究利用了人类诱导多能干细胞来源的血管类器官模型进行验证[4] - 相关研究曾于2025年6月30日在Cell期刊发表,该研究首次通过hiPSC成功构建了高度血管化的肺类器官和肠道类器官[8] - 这些类器官模型模拟了人类胚胎早期多胚层协同发育的复杂过程,为研究器官发育和疾病提供了先进平台[8]
mRNA疫苗为何如此强大?Cell论文揭秘:核苷修饰的mRNA与LNP完美协作,缺一不可
生物世界· 2025-12-18 08:28
文章核心观点 - mRNA疫苗强大的免疫效果源于其两大核心组件——核苷修饰的mRNA与脂质纳米颗粒(LNP)的主动协同作用,它们共同指导免疫系统产生高效的生发中心反应,从而生成持久的中和抗体和记忆B细胞[1][18] mRNA疫苗的组件与功能 - mRNA疫苗由经过核苷修饰的mRNA被脂质纳米颗粒(LNP)封装而成,通过促进滤泡辅助性T(Tfh)细胞分化来激发保护性抗体[1] - 早期研究中,mRNA易引发过度炎症,科学家通过核苷修饰(如用假尿苷替代尿苷)来降低其免疫原性,使其更安全[5] - LNP的作用不仅是防止mRNA被降解并帮助其进入细胞,其本身也具有固有的佐剂活性[1][5] mRNA组分的免疫激活机制 - 核苷修饰的mRNA并非“免疫沉默”,它能诱导细胞产生I型干扰素(IFN-α和IFN-β),这些信号分子激活树突状细胞,促进其成熟和抗原呈递[7][8] - I型干扰素通过作用于树突状细胞上的IFNAR受体,增强滤泡辅助性T(Tfh)细胞的分化,而Tfh细胞是指导B细胞产生高亲和力抗体的“指挥官”[8] - 当用抗体阻断IFNAR信号时,小鼠接种疫苗后的Tfh和生发中心B细胞反应显著减弱,证明mRNA驱动的I型干扰素是优化免疫应答的关键[8] - 这种干扰素信号依赖于IRF3和IRF7转录因子,而非常见的Toll样受体(如TLR7),揭示了一条新的免疫识别路径[9] LNP组分的佐剂活性与机制 - LNP不止是“快递员”,其本身具有强大的佐剂活性,能直接调节树突状细胞的转录程序,诱导其表达促Tfh细胞分化的分子[10][11] - LNP促使树突状细胞产生可溶性CD25,该分子能“中和”抑制Tfh细胞分化的细胞因子IL-2,从而为Tfh细胞发育扫清障碍[11] - LNP上调Ebi2及其配体7α,25-二羟胆固醇的表达,引导树突状细胞和T细胞定位到淋巴器官的T-B边界,即Tfh细胞分化的“热点区域”[11] - LNP的佐剂效果主要局限于注射部位的引流淋巴结,而非全身扩散,这解释了其高效且安全的特点[11] mRNA与LNP的协同效应 - 单独使用空LNP加重组蛋白时免疫反应较弱,但加入核苷修饰的mRNA(即使编码无关蛋白)后,Tfh细胞功能增强,表现为更高水平的IFN-γ和IL-21产生[13] - mRNA组件影响了Tfh细胞的“品质”,使其更倾向于产生IFN-γ和IL-21,这些细胞因子是B细胞反应的“助推器”,促进了记忆B细胞和骨髓浆细胞的形成,从而提升抗体质量和持久性[13] - 接种LNP-mRNA疫苗的小鼠表现出更强的中和抗体滴度[13] - 采用LIPSTIC标记系统和单细胞RNA测序技术发现,大多数树突状细胞在引流淋巴结内直接摄取mRNA-LNP,而非从注射部位迁移而来,这颠覆了传统认知[14] 研究意义与未来应用 - 该研究强调了mRNA-LNP疫苗的双重免疫作用机制,并揭示了mRNA和LNP组分的不同佐剂特性,为疫苗的理性设计铺平了道路[2] - 通过调整mRNA的修饰方式或LNP成分,可以精准调控免疫反应的类型和强度,例如增强I型干扰素信号可能提升抗病毒免疫力[16] - 调节LNP的佐剂属性可针对不同疾病定制疫苗,这些原理还可扩展到癌症疫苗或传染病疫苗领域,实现更高效的免疫治疗[16]
Cell子刊:我国学者开发环状RNA疗法,局部递送IL-15和抗PD-L1纳米抗体,治疗冷肿瘤
生物世界· 2025-10-11 12:05
肿瘤免疫治疗行业挑战 - 免疫检查点抑制剂在晚期肿瘤患者中的临床获益有限 这些肿瘤通常具有体细胞突变率低、浸润淋巴细胞少和PD-L1表达水平低的特征 属于免疫学上的"冷肿瘤" [2] - 尽管IL-2、IL-7、IL-12和IL-15等免疫细胞因子有潜力将"冷肿瘤"转化为"热肿瘤" 并与免疫检查点抑制剂协同增强抗肿瘤反应 但其临床应用受到技术难题、安全性顾虑、多效性影响和疗效欠佳等因素阻碍 [2] - 现有策略存在高昂的合成和生产成本、有限的持久性以及预期疗效不足等问题 需要进一步改进以充分发挥联合治疗的潜力 [2] 新型治疗技术突破 - 研究团队开发了一种名为circILNb的新型治疗策略 利用体外转录的环状RNA局部递送IL-15和抗PD-L1纳米抗体 [4][6] - 该技术基于circCV-B3载体实现无痕环状RNA工程 并通过生物素-亲和素纯化系统进行纯化 最终封装在脂质纳米颗粒中实现瘤内注射 [6] - 瘤内注射circILNb可实现原位蛋白表达 激活已存在的CD8+ T细胞和NK细胞 从而实现优异的局部肿瘤控制 效果优于蛋白质疗法 [6] 治疗机制与效果 - circILNb不仅能通过激活CD8+ T细胞和NK细胞实现局部肿瘤控制 还能通过树突状细胞负载并迁移至肿瘤引流淋巴结 启动抗原特异性CD8+ T细胞的活化 [6] - 这种机制可引发强烈的全身性免疫反应 实现对远端肿瘤的控制 表明该策略能产生系统性抗肿瘤效果 [6] - 该研究证实了circILNb可作为肿瘤免疫治疗的非蛋白质类治疗策略 为"冷肿瘤"的治疗提供了新方向 [8]
跨国药企重押Ab-LNP,百奥赛图站上核酸药物递送新风口
新浪证券· 2025-09-23 17:41
合作与交易 - 百奥赛图与默克达成抗体评估协议 聚焦抗体偶联脂质纳米颗粒在核酸药物递送中的应用 百奥赛图提供全人源抗体 默克评估核酸定向递送潜力 若验证成功 默克获得独家权益 百奥赛图可能获得首付款 里程碑支付及销售分成 [1] - 双方合作是继早期合作后的第三次深化 标志着抗体与递送模式进入新阶段 [4] 核酸药物与递送技术 - 核酸疗法包括mRNA siRNA和基因编辑工具 应用前景广阔 但面临精准安全递送核酸分子的瓶颈 [2] - 脂质纳米颗粒是当前最广泛应用递送手段 全球LNP市场预计从2025年11亿美元增长至2034年35亿美元 复合年增长率13.3% [2] - 传统LNP主要富集于肝脏 对肝外适应症如肿瘤 中枢神经或心脏疾病效果受限 提高剂量可能引发免疫毒性和耐受性问题 [2] - 抗体修饰LNP在动物模型中展现突破性进展 抗TfR1抗体偶联寡核苷酸在小鼠肌肉组织递送效率提升逾15倍 EGFR抗体修饰后胎盘组织mRNA表达增加近两倍 [2] - LNP技术进入平台化模块化设计阶段 抗体 双特异性抗体 纳米抗体等新分子形式与LNP结合拓展递送维度 [4] - AI赋能递送设计兴起 剂泰科技推出AiLNP平台 基于器官特异性需求快速生成定制化LNP提高研发效率 [4] 资本市场动态 - 艾伯维2025年6月以21亿美元收购Capstan Therapeutics 获得其in vivo CAR-T核心管线CPTX2309 该项目利用CD8靶向Ab-LNP将CAR mRNA递送至体内T细胞 是Ab-LNP首次大规模走向临床的代表案例 [3] - Ab-LNP在肿瘤 罕见病及细胞治疗领域被认为是打破递送瓶颈的潜在解法 [3] - 核酸药物市场从实验室走向大规模临床 递送系统突破决定商业化深度 抗体偶联LNP被视为下一个高景气赛道 [5] - 跨国药企持续加码精准递送 中国Biotech更深层次参与全球新药递送技术体系重构 [5]
Nature Materials:清华大学高华健/邵玥团队团队提出“分子邮编”策略,多肽修饰LNP,实现mRNA的器官选择性递送
生物世界· 2025-09-02 16:30
技术突破 - 开发多肽编码器官选择性靶向(POST)方法 通过特定氨基酸序列调控脂质纳米颗粒(LNP)表面 实现全身给药后mRNA向肝外器官的高效特异性递送[4][7] - POST系统核心机制依赖于多肽序列与血浆蛋白结合亲和力的力学优化 形成特异性蛋白冠 分子动力学模拟证实其力学引导机制[4][9] - 该策略突破传统LNP电荷依赖的递送限制 器官选择性和递送效率对多肽编码序列呈现单个氨基酸级别的敏感性[7][9] 应用范围 - POST平台适用于多种LNP配方 支持多重mRNA递送及反义寡核苷酸(ASO)和基因编辑技术的肝外器官靶向[9] - 成功实现向肝脏、肺、脾脏、胎盘、骨髓、脂肪组织和睾丸等器官的选择性递送 显著拓宽器官靶向适用范围[4][9] - 基于人工智能框架开发Transformer蛋白质语言模型 生成对Vtn蛋白具高机械亲和力的多肽序列RRRYRR 实验证实可实现肺部选择性mRNA递送[9] 行业意义 - 为精准递送系统提供模块化可编程设计框架 实现自下而上的LNP表面工程化调控[4][11] - 多肽的数字化编程特性使LNP-环境界面调控更具理性设计范围 提升功能灵活性与治疗潜力[3][11] - 技术突破为疫苗、癌症治疗和再生疗法领域带来新发展机遇 推动非病毒mRNA递送系统临床转化[2]
Nature Materials:程强/魏妥团队开发新型LNP,将mRNA精准送达肺/肝/脾/胸腺/骨骼,实现器官精准先导编辑
生物世界· 2025-09-02 12:03
技术突破 - 开发新型多肽可电离脂质(PIL)材料,结合多肽和可电离脂质优势,拓展可电离脂质化学设计空间[4][8] - 建立多肽可电离脂质驱动的器官靶向平台PILOT,实现器官特异性和可调控mRNA递送,靶向肺、肝脏、脾脏、胸腺和骨骼[4][9] - 采用固相支持合成(SPSS)方法模块化合成了120多种结构多样的PIL,由天然氨基酸与人工烷基化可电离Fmoc保护氨基酸(AIFA)组成[9] 性能表现 - a12Dab4 PIL向肝脏递送mRNA表达水平显著高于FDA批准的LNP中使用的可电离脂质ALC-0315,高mRNA剂量下安全性相当[9] - 肝脏PILOT LNP和肺PILOT LNP分别实现肝脏13.1%和肺部7.4%的先导编辑效率[13] - 构效关系分析表明烷基链类型、AIFA模块数量、侧链长度及N端/C端修饰对PIL效力和器官选择性具有调控作用[10] 靶向策略 - 赖氨酸/精氨酸修饰实现mRNA肺靶向递送[11] - 半胱氨酸/组氨酸/酪氨酸/苯丙氨酸修饰实现mRNA肝靶向递送[11] - 谷氨酸/天冬氨酸/脯氨酸/色氨酸修饰及Nα-乙酰化赖氨酸/精氨酸修饰实现mRNA脾脏特异性递送[11] - 赖氨酸-酪氨酸二肽加入显著提升mRNA胸腺靶向递送[11] - 阿仑膦酸(Ale)加入显著提升mRNA骨骼靶向递送[11] 行业意义 - PILOT平台提供可预测方法学用于理性设计器官/组织特异性靶向LNP,改进基于mRNA的基因编辑疗法开发[5][15] - 清华大学团队同期开发多肽编码器官选择性靶向(POST)方法,通过多肽序列与血浆蛋白结合亲和力力学优化实现靶向调控[16] - 该技术突破解决LNP全身给药后肝脏积聚问题,突破肝外组织递送瓶颈[4][7]
Nature子刊:中国科学技术大学宫宁强等开发新型LNP,降低副作用,增强mRNA疗法效果
生物世界· 2025-07-20 11:11
mRNA递送技术突破 - 传统LNP-mRNA疗法存在免疫原性限制,导致编码蛋白表达水平和持续时间不足[2] - 中国科大团队开发新型可电离脂质C-a16,基于曼尼希反应组合库筛选获得,具有抗氧化特性且免疫原性显著降低[3][5] - C-a16-LNP可减轻细胞内ROS生成,减少炎症反应,延长蛋白表达持续时间[3][7] 新型脂质C-a16的性能优势 - 在基因编辑应用中,C-a16-LNP使Cas9 mRNA的编辑效率提高2.8倍[7] - 在蛋白表达方面,FGF21 mRNA的表达量提升3.6倍[7] - 在疫苗应用中,能诱导更强的抗原特异性免疫反应(针对肿瘤新抗原和SARS-CoV-2 S蛋白)[7] 技术应用前景 - C-a16为mRNA疗法和疫苗提供了新型可电离脂质解决方案[3][8] - 该技术突破发表在Nature Biomedical Engineering期刊,具有权威学术背书[3][9]
Nature子刊:北京大学苗蕾团队等开发新型吸入式LNP,高效低毒,治疗慢性肺病
生物世界· 2025-07-16 17:56
mRNA疗法递送技术突破 - 基于mRNA的疗法在遗传疾病、传染病和恶性肿瘤治疗领域具有革命性潜力 但脂质纳米颗粒(LNP)递送系统存在剂量限制性炎症反应 导致疼痛、肿胀和发热等副作用 [1] - 治疗性mRNA需要比预防性疫苗高1000倍的蛋白质表达量才能达到治疗窗口 但高剂量可能增强反应原性并降低转染效率 [1] - LNP的固有反应原性可能加剧慢性疾病的炎症进展 限制了其在慢性病治疗中的应用 [1] 新型非炎性脂质纳米颗粒(NIF-LNP) - 研究团队开发出可雾化吸入的NIF-LNP 通过激活V-ATP酶增强RNA纳米疗法对慢性肺损伤的治疗效果 [2][3] - 将熊果酸整合至可生物降解阳离子磷酰胺衍生LNP中 相比含ALC-0315的LNP 肺部蛋白质表达水平提升40倍且无显著反应原性 [5] - 熊果酸通过激活V-ATP酶复合物实现双重机制:促进内体酸化加速mRNA释放 同时维持内体稳定并招募ESCRT蛋白修复损伤 [6] 临床转化优势 - 开发出冻干制剂 保持90天以上稳定性 雾化后在小鼠、幼鼠和比格犬模型中均显示高效mRNA转染效果 [7] - 该技术为慢性炎症性肺部疾病治疗提供新策略 具有临床可行性 [9] 研究团队 - 由北京大学药学院、中科院化学所、南方科技大学及北京大学人民医院的多学科团队合作完成 通讯作者包括苗蕾研究员、吕雪光研究员等 [10] - 第一作者包括沈阳药科大学赵志强博士生等 [10]