日本名古屋大学与富士胶片公司合作开发出一种新型脂质纳米颗粒(LNP) ,首次将带帽的环状RNA(Cap-cirRNA)高效递送入动物体内,活性提升10倍且炎症极低,为下一代长效mRNA疗法打开了新的大门 。相关论文发表在新一期《细胞·生物材料》期刊上。

mRNA疫苗关键一步是用LNP把脆弱的mRNA链送入细胞。但传统LNP是为线性mRNA设计的,对付结构更刚性的环状RNA效果不佳。环状RNA没有起点和终点 ,不容易被细胞内的酶降解,核糖体可以在环上不断工作,理论上能让蛋白表达持续更久 。但它也有缺点——启动翻译的效率不如带帽的线性mRNA。
名古屋大学团队解决了这个问题 ,制备出带有帽端的环状RNA,兼具两者优点:既有线性mRNA的高效翻译,又有环状RNA的长效稳定。
有了更好的“货物 ” ,还需要合适的“快递车” 。富士提供的FL0445-LNP正好填补了这个缺口。它与传统LNP最大的区别在于内部脂质的结构:传统LNP用的是直链脂质,而FL0445-LNP用的是分支状的脂质,内部空间更灵活 ,因此能装载不同类型的核酸,无论是轻的小片段还是重的环状结构都能胜任。实验显示,使用FL0445-LNP递送mRNA ,其活性比传统LNP高出10倍,而且引起的炎症反应非常轻微 。
为了验证这套组合的实际效果,团队选取 了一种已经在临床上广泛使用的肽类激素GLP-1。GLP-1是近来 畅销减肥药的核心成分,通常需要反复注射。团队用FL0445-LNP把编码GLP-1的线性mRNA和Cap-cirRNA分别送入肥胖小鼠体内 。结果发现 ,Cap-cirRNA组的小鼠产生了更持久的GLP-1,血糖控制能力也明显改善。这表明,环状RNA加上新载体 ,有可能让患者一次给药维持更长时间的治疗效果,大大减少注射次数。
这套技术最大的意义在于它是一个通用递送平台,可以装载不同类型的RNA ,未来有望用于癌症疫苗 、基因组编辑,以及因缺乏某种蛋白质导致的遗传病的替代治疗 。当然,从动物实验到临床应用仍有很长的路要走 ,这次研究证明了一个关键环节:把更耐久的环状RNA安全有效地送到细胞内部是可行的。
(文章来源:科技日报)