近年来，脂质纳米粒(LNP)已成功作为RNA疫苗和疗法的递送平台。裸露的RNA是一种带负电荷的亲水性大分子，由于细胞膜的静电排斥，难以进入细胞，且易被体内RNA酶迅速降解。因此，需要保护性外壳才能进入细胞。因为细胞膜主要由脂质组成，利用脂质囊泡包封RNA可通过细胞膜并将RNA释放到细胞质中。因此，囊泡首先应该是一种带正电的脂质，能够结合带负电的RNA。然而，由恒定性阳离子脂质组成的囊泡由于能与带负电的细胞膜发生静电作用而引起细胞毒性，脂质结构已经发展成为能够对内体酸性环境响应而带正电荷的分子。

     LNP的制备取决于自组装能力，即脂质成分发生分子间相互作用而自发组织成纳米结构实体。首先，带负电荷的核酸和带正电荷的脂质之间通过静电结合，然后，通过脂质组分之间的疏水作用和范德华作用进行组装，进而形成LNP。由于脂质化学的多样性、核酸的独特性以及两者混合的时间特性，自组装早期阶段的表征和对LNP最终性质相关影响的研究依然具有挑战性。LNP制备方案至少会在两方面影响自组装产物：LNP的均匀性和核酸负载效率。

    LNP制备方法最常用的方法是水相和脂质成分快速混合的微流控法，其具有良好的重复性，但是对于中试生产而言，微流控通量小。采用冲击式射流混合设备，具有通量大，没有一次性耗材等特点，适合大规模生产。

PEG化脂质
 

     PEG修饰的脂质(PEG-脂质)是LNP中调控半衰期和细胞摄取的一个重要组分。LNP组装时，由于亲水性和大体积，PEG链位于纳米粒子的外壳上。与其他纳米载体一样，PEG为LNP提供了一个外部聚合层，以阻止血清蛋白吸附和单核吞噬细胞系统的摄取，延长了体内的循环时间。PEG还可以防止纳米颗粒在储存过程和血液中的聚集。此外，PEG-脂质的数量可能决定颗粒的大小。PEG-脂质的另一个潜在目的是实现LNP的表面功能化。功能化的PEG-脂质可以将LNP与配体或生物大分子生物偶联。例如，有研究使用DSPE-PEG-胺与透明质酸偶联，实现肿瘤靶向；还有采用DSPE-PEG-马来酰亚胺与抗体偶联。虽然PEG对LNP的稳定性和生物偶联具有重要意义，但其解吸对细胞转染也至关重要。PEG从LNP中脱落的PEG可以通过血清蛋白(如载脂蛋白和白蛋白)进行调理，这些蛋白是LNP的受体介导的内吞作用的关键效应因子。另有证实ApoE与LNP结合，实现低密度脂蛋白受体(LDLR)介导的肝细胞内化。
 

                                                                                                     
                                                                                                                                           

 

                                                                                                                                                                                                                    

LNPs组成成分

        LNP四大组成成分相对固定：胆固醇、磷脂、PEG衍生物、阳离子脂质。其中阳离子脂质是灵魂，兼具充分包裹mRNA分子和促进细胞吸收两重作用，是LNP逃离内体的关键成分。阳离子脂质与带负电的 mRNA 结合，可高效包载核酸药物，同时提供正电荷，与带负电荷的mRNA复合，有助于内涵体逃逸。常用的产品有DLin-MC3-DMA，DOTAP.Cl，DC-CHOL等。而聚乙二醇化磷脂可提高粒子稳定性，减少粒子在体内与血浆蛋白的结合，延长体循环时间。例如DMG-PEG2000，DSPE-MPEG2000。新冠疫苗中， Moderna和 BioNTech基本成分一样，阳离子脂质（Moderna）与聚乙二醇脂质（BioNTech）结构极其相似，各组分比例近似，它们用到的脂质体还包括ALC-0159，cholesterol，ALC-0315，DSPS，SM-102等，如表1。

                           

舜纳医工供应相关的mRNA递送LNP组成处方研发级脂质

                     表1：mRNA新冠疫苗中LNP的组成

                            

舜纳纳米所供应毫克级定制式mRNA 疫苗脂质纳米颗粒载体服务

        RNA纳米药物自主研发平台用于治疗或免疫功能mRNA的递送。该平台依赖自主设计的可电离阳离子脂质分子库，辅以机器学习，针对每个管线从多个维度进行层层筛选，包括递送的有效性、安全性和免疫原性等，以期得到最优的个性化可电离阳离子脂质分子及其LNP配方。同时，进一步拓宽mRNA免疫治疗的发展空间。

                       

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