它是一种新型的药物给药系统,能够安全、有效地将核酸(如DNA或RNA)传递到靶细胞。核酸是遗传信息的基石,可用于基因编辑、疫苗研制、免疫肿瘤学和罕见疾病治疗等多种治疗应用。LNPs可以克服核酸传递的一些主要挑战,如稳定性低、渗透性差、毒性高和免疫应答。
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LNPs的特性
LNPs通常是球形的,平均直径在10到1000nm之间。它们由能溶解亲脂性分子的脂质核和稳定粒子并保护核酸有效载荷的表面活性剂层组成。脂质核心可以是固体的,也可以是液体的,这取决于所使用的脂质的类型和组成。表面活性剂层可由各种生物膜脂质组成,如磷脂、胆固醇、胆盐或甾醇。选择性地,LNPs也可以有靶向分子,如抗体或多肽,附着在它们的表面,以增强它们的特异性和某些细胞的摄取。
图一 脂质纳米粒各成分及其作用示意图
下表总结了LNP与其他纳米给药系统相比的一些优点和缺点:
优点 | 缺点 |
核酸包封率高,转染能力强 | 复杂的配方工艺和优化 |
改善对组织和细胞的渗透 | 某些脂类或表面活性剂的潜在毒性和免疫原性 |
病毒载体相比,具有较低的细胞毒性和免疫原性 | 有限的稳定性和保质期 |
多功能,可定制不同的核酸类型和应用 | 可能干扰内源性脂质代谢 |
表一 脂质纳米粒与其他递送系统对比的优缺点
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LNPs递送核酸的例子
LNP已被广泛用于递送不同类型的核酸,例如:
siRNA:能够抑制特定基因表达的小干扰RNA。例如,Onpattro是FDA批准的第一个使用LNP治疗罕见遗传性疾病——遗传性转甲状腺素蛋白(hATTR)淀粉样变性引起的周围神经病变(多发性神经病,polyneuropathy)的siRNA药物。
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LNP的其他应用
除了递送核酸之外,LNP脂质纳米粒也被用于其他应用,例如:
1.药物递送:LNP可以增强难溶性药物的溶解性、稳定性、生物利用度和靶向性,如抗癌药物、抗生素、消炎药物和维生素等。它还可以防止药物降解并减少其副作用。
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LNP给药的一些挑战
1.制剂工艺和优化:LNP需要复杂和精确的工艺,以获得所需的大小、形状、电荷、稳定性、包封率和释放动力学,还需要与不同的核酸类型和应用兼容。
2.毒性和免疫原性:脂质纳米颗粒会在宿主细胞或器官中引发炎症反应、免疫反应或不利影响,这取决于所使用的脂质或表面活性剂的类型和组成,也会干扰内源性脂质代谢或清除机制。
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改善LNP药物递送的策略
1.修饰脂质或表面活性剂组成:LNP可以设计成不同类型和比例的脂质或表面活性剂,以优化其理化性质,如尺寸、电荷、稳定性、包封率和释放动力学。也可以用生物相容性或可生物降解的脂质或表面活性剂进行修饰,以降低其毒性或免疫原性。