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脂质纳米颗粒（LNP）是目前两款广泛使用的mRNA新冠疫苗的运送载体。它在将遗传信息递送到肝脏方面也已经表现出良好的效果。然而，将包装的“货物”精准递送到肝脏以外的组织中仍然是一个需要解决的挑战。近日在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表的一篇论文中，塔夫茨大学生物工程系的Qiaobing Xu博士的课题组与哈佛大学和马萨诸塞大学的合作伙伴一起，开发出可以向肺部组织精准递送mRNA的LNP。利用它递送的mRNA疗法在动物模型中，显著降低淋巴管平滑肌瘤病（lymphangioleiomyomatosis）的疾病负担。
已有研究显示，通过改变构成LNP的脂质分子的结构，可以改变它们靶向组织的特异性。Xu博士的课题组通过对脂质分子化合物库的筛选，发现了一系列在脂质分子尾部携带酰胺键（amide bond）的脂质分子，它们构成的LNP具有将mRNA选择性递送到小鼠肺部的能力。
进一步研究发现，当靶向肺部的LNP进入血液循环时，会导致特定的血浆蛋白附着在LNP的表面，从而赋予它们靶向肺组织的能力。研究人员通过液相色谱-质谱法，发现了14种可能帮助LNP在肺部被特异性吸收的蛋白，其中包括ApoE，白蛋白、纤维蛋白原β和纤维蛋白原γ等等。
▲Qiaobing Xu博士实验室成员（图片来源：塔夫茨大学Xu博士实验室官网）
为了进一步验证这一LNP的作用，研究人员使用它向由于Tsc2基因失活性突变，产生淋巴管平滑肌瘤病的小鼠体内递送编码正常Tsc2基因的mRNA。实验结果显示，这种LNP能够高度有效地将Tsc2的mRNA递送到肺部细胞中，恢复Tsc2的功能，显著降低小鼠的肿瘤负担。
“实验效果十分出色。”Xu博士说，“携带mRNA的LNP可能成为治疗这一严重疾病的有希望的疗法。我们希望能够将它推进临床试验。”
参考资料：
[1] Targeting gene therapy directly into the lungs. Retrieved February 23, 2022, from https://medicalxpress.com/news/2022-02-gene-therapy-lungs.html
[2] Qiu et al., (2022). Lung-selective mRNA delivery of synthetic lipid nanoparticles for the treatment of pulmonary lymphangioleiomyomatosis. PNAS, https://doi.org/10.1073/pnas.2116271119
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