通过脂质纳米颗粒将FXR mRNA递送至肝脏，增强低剂量FXR激动剂治疗代谢相关脂肪性肝病（MASLD）的疗效

《Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine》：Hepatic delivery of FXR mRNA via lipid nanoparticles enhances the efficacy of a low-dose FXR agonist in the treatment of MASLD

- **LNP系统可实现FXR mRNA对肝脏的精准快速递送。**- **FXR mRNA-LNP与低剂量GW4064联用可改善肝脂肪变性。**- **该联合策略避免了高剂量FXR激动剂治疗相关的细胞毒性。**- 这些发现为肝脏FXR补充治疗提供了概念验证。## 引言脂肪肝疾病，尤其是代谢功能障碍相关脂肪性肝病（MASLD），在过去几十年中已成为一项重大的公共卫生挑战。全球MASLD患病率估计约为40%，是慢性肝病的首要病因。^1,2,3 MASLD涵盖一系列肝脏疾病，从单纯性脂肪肝到代谢功能障碍相关脂肪性肝炎（MASH），可进一步进展为纤维化、肝硬化，甚至肝细胞癌。²生活方式改变仍是脂肪肝疾病管理的主要手段，因为目前仍缺乏有效的药物治疗。然而，包括靶向法尼醇X受体（FXR）的小分子药物在内的多种药物正在临床前和临床研究中探索。^4,5 FXR是一种主要在肝脏、肠道和肾脏中表达的内源性核激素受体，是胆汁酸稳态、脂质代谢和葡萄糖调节的关键调控因子。^6,7 FXR激活后可调节参与胆汁酸合成、脂质运输和抗炎通路的基因表达，使其成为胆汁淤积性、代谢性和炎性肝脏疾病的潜在治疗靶点。^8,9,10 多种FXR激动剂已进入临床试验，其中奥贝胆酸（OCA）研究最为广泛。^9,11,12 然而，如OCA等药物可激活全身FXR通路，导致全身FXR激活及相关不良反应，如血脂异常和心血管风险升高，凸显了对优化的、高选择性肝脏靶向FXR激动剂的需求。^12,13,14 因此，包括tropifexor、cilofexor、EDP-305和TERN-101等在内的新一代FXR激动剂已进入临床评价阶段，通过配体优化以及针对特定化合物的组织偏向性活性来提高疗效和耐受性。Cilofexor表现出肠道偏向性的FXR激活^15,16，而TERN-101具有增强的肝脏分布，其药效学特征与持续的肝脏FXR激活和短暂的肠道FXR激活一致。^17,18 这些进展凸显了跨肠-肝轴调节FXR信号传导的不同策略。尽管临床研究报道了部分生物化学和影像学终点的改善，但组织学获益和耐受性仍取决于具体化合物和剂量。脂质纳米颗粒（LNP）是一种前沿的药物递送平台，可实现高精准度的靶向治疗递送，且脱靶效应最小。^19,20 LNP由可电离脂质、磷脂、胆固醇和聚乙二醇-脂质偶联物组成，形成稳定且生物相容的囊泡，能够包封广泛范围的生物活性分子，包括小分子药物、核酸和蛋白质。²⁰ 在代谢性疾病中，LNP-mRNA可被设计为表达调节葡萄糖代谢、脂质稳态或炎症的蛋白质，从而提供靶向且短暂的干预手段。²¹ 在2型糖尿病中，编码胰岛素或胰高血糖素样肽-1受体激动剂的LNP-mRNA在恢复血糖控制方面已显示出前景。²² 在肥胖领域，靶向脂肪细胞代谢或食欲调节通路的基于mRNA的治疗在临床前模型中已显示出疗效。^23,24 在MASLD中，LNP系统已被用于递送siRNA-HIF-1α与水飞蓟宾的联合制剂，成功减少了肝脂肪变性和炎症。²⁵ Yu等人将T细胞蛋白酪氨酸磷酸酶编码的mRNA载入含有维生素*E*衍生磷脂胆碱的脂质纳米颗粒中，并用于改善小鼠MASLD。²⁶ mRNA表达的短暂性降低了长期基因编辑相关的风险，而LNP的模块化设计允许实现组织特异性靶向。在本研究中，我们观察到LNP在体外和体内均可实现FXR mRNA对肝脏的精准快速递送。尽管单独使用FXR mRNA-LNP未能改善脂肪变性，但与低剂量FXR激动剂联用时，在所考察的细胞模型和短期高脂饮食小鼠模型中增强了肝脏FXR信号并减少了脂质蓄积。这些发现提供了概念验证证据，表明增加肝脏FXR表达可能增强对低剂量激动剂治疗的响应性，并支持在临床相关疾病模型中进一步评估该策略。### 片段摘要#### mRNA制备与LNP制剂含增强型绿色荧光蛋白（eGFP）mRNA、FXR mRNA、密码子优化的荧光素酶（Luc）或Poly(C) RNA的脂质纳米颗粒由浙江英诺赛克医药公司构建，并在-80°C保存。核苷修饰的mRNA序列列于补充表1中。#### 细胞培养与处理AML12细胞和HepG2细胞（美国典型培养物保藏中心，弗吉尼亚州马纳萨斯，美国）分别在DMEM/F12培养基和高糖DMEM培养基中培养并传代。#### mRNA-LNP系统可在体外和体内高效精准靶向肝细胞为评估LNP系统的递送效率和器官靶向性，我们进行了细胞培养和动物实验。将HepG2、AML12和原代肝细胞分别用转染试剂PEI或Lipo3000转染eGFP表达质粒，或与eGFP mRNA-LNP共孵育6小时。随后更换新鲜培养基，继续培养48小时后进行荧光成像。三种方法均增强了肝细胞中eGFP的表达。#### 讨论尽管已有大量尝试将广谱FXR激动剂应用于MASLD的临床治疗，但治疗效果并不令人满意。鉴于LNP技术已在COVID-19 mRNA疫苗等临床应用中确立为安全高效的靶向递送系统²⁹，本研究探索了将LNP介导的肝脏靶向FXR递送与低剂量FXR激动剂联用治疗MASLD的潜力。由于FXR的关键作用……#### CRediT作者贡献声明**沈雨晴：** 撰写——审阅与编辑，撰写——初稿，可视化，方法学，形式化分析，数据管理，概念构思。**蔡璇：** 撰写——审阅与编辑，撰写——初稿，方法学，调查研究。**郑怀俊：** 撰写——审阅与编辑，方法学，调查研究。**郑泽同：** 撰写——审阅与编辑，方法学，调查研究。**吴黎：** 撰写——审阅与编辑，调查研究。**袁萌：** 调查研究。**金曦：** 调查研究。**叶丹：** 撰写——#### 生成式AI及AI辅助技术在写作过程中的声明在准备本工作期间，作者使用ChatGPT（OpenAI）进行了英语语言润色和语法纠正。作者对所有AI辅助输出进行了审阅和编辑，并对已发表文章的全部内容承担全部责任。#### 基金资助本工作得到**浙江省重点研发计划**（LTGY24H070002）和**国家重点研发计划**（2021YFA0910104）的资助。#### 利益冲突声明作者声明与本文章内容不存在利益冲突。#### 致谢作者感谢浙江大学医学院附属第一医院中心实验室提供的研究设施、仪器设备和技术监督助。沈雨晴｜蔡璇｜郑怀俊｜郑泽同｜吴黎｜袁萌｜金曦｜叶丹｜冯烨