综述:膜修饰脂质纳米颗粒用于RNA递送

【字体: 时间:2025年06月21日 来源:Molecular Therapy Methods & Clinical Development 4.6

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  这篇综述系统探讨了膜修饰脂质纳米颗粒(LNPs)在RNA治疗中的突破性进展。通过整合细胞膜(如巨噬细胞、癌细胞膜)的天然靶向性和免疫逃逸特性,显著提升了siRNA/mRNA的肝外递送效率,为癌症、HIV等疾病提供了创新解决方案。关键设计包括离子化脂质(如DLin-MC3-DMA)、PEG修饰及膜蛋白定向(如PD1/PDL1轴),同时克服了内体逃逸和免疫清除等瓶颈。

  

膜修饰脂质纳米颗粒:RNA治疗的革命性载体

引言

RNA介导的基因调控(如mRNA、siRNA、miRNA)在疾病治疗中潜力巨大,但裸RNA易被核酸酶降解且难以跨越生物屏障。脂质纳米颗粒(LNPs)因其优异的封装能力和内体逃逸特性成为主流递送载体,但传统LNPs存在肝靶向性局限。膜修饰技术通过仿生策略赋予LNPs细胞特异性靶向能力,开创了RNA治疗新范式。

LNP的结构与靶向机制

标准LNPs由四类组分构成:

  1. 离子化脂质(如DLin-MC3-DMA):在酸性pH下带正电,促进RNA封装和内体膜 destabilization20-22
  2. PEG-脂质:减少调理素吸附,延长循环半衰期18,23
  3. 辅助脂质(如DSPC):增强结构稳定性;
  4. 胆固醇:促进内吞和膜融合24,25

肝靶向性主要源于ApoE蛋白与LDL受体的相互作用13-16。为突破此限制,研究者开发了选择性器官靶向(SORT)技术——通过添加永久带电脂质(如阳离子脂质靶向肺,阴离子脂质靶向脾)26或调整辅助脂质比例(如30% DSPC增强结肠递送)28

膜修饰LNPs的疾病应用

癌症治疗

  • PD1膜修饰LNPs:CHO细胞膜过表达PD1的LNPs(siADAR1-LNP@mPD1)通过PD1/PDL1轴靶向肿瘤,同时阻断免疫检查点。在4T1三阴性乳腺癌模型中,肿瘤生长抑制率达60%61
  • 巨噬细胞膜修饰LNPs:M1极化巨噬细胞膜包裹的LNPs(M1-C-LNPs)通过CD47介导的免疫逃逸和炎症靶向,在CT26结肠癌模型中显著激活细胞毒性T细胞64

HIV治疗
淋巴细胞膜与12p1肽双修饰的LNPs(MPLNs)通过gp120结合抑制HIV复制,同时沉默tat/rev基因,在体外降低90%病毒载量65

内质网膜修饰策略
U87胶质瘤细胞内质网膜修饰的纳米颗粒(PEhCv/siEGFR)通过非降解性“内体-高尔基体-内质网”途径逃逸溶酶体,EGFR沉默效率提升3倍66

关键设计参数

  1. 尺寸与电荷:80-200 nm/-20 mV左右最佳;
  2. 膜完整性验证:需通过Western blot确认CD47等关键蛋白保留;
  3. 规模化挑战:自体膜来源可降低免疫原性,但制造复杂度高。

未来展望

膜修饰LNPs的临床转化需解决三个核心问题:

  1. 明确蛋白 corona 对靶向性的影响;
  2. 开发标准化膜工程方法;
  3. 平衡个性化治疗与生产成本。随着技术进步,这类“智能”载体有望将RNA治疗推向精准医疗新时代。
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