制剂对功能性mRNA递送的影响：脂质纳米颗粒与聚合物-脂质混合纳米颗粒的直接对比

《Journal of Drug Delivery Science and Technology》：Formulation-dependent serum effects on functional mRNA delivery: a head-to-head comparison of lipid and polymer-lipid hybrid nanoparticles

　　

Rabia Sak|Emre ?efik ?aglar|Fahri Akbas|Ibrahim C. Kurt|Ali Asram Sagiroglu

摘要

mRNA疗法为基因治疗提供了一个有前景的平台；然而，其临床应用仍受到细胞外不稳定性和细胞内运输障碍的限制，尤其是在含有血清的生理条件下。因此，mRNA在血清存在下的运输效果在很大程度上取决于所使用的制剂。在本研究中，比较了基于脂质的纳米颗粒（LNP）和聚合物-脂质杂化纳米颗粒（HNP）在无血清和含10% FBS条件下对HEK293细胞中GFP mRNA的运输效果。这两种制剂均形成了稳定的mRNA复合物，复合物化效率高达约96%，并且在37°C孵育后仍保持了转录本的完整性。mRNA装载后，两种制剂均保持单分散性，粒径均小于200纳米，LNP-mRNA的平均粒径为153.67 ± 2.89纳米，HNP-mRNA的平均粒径为144.53 ± 1.29纳米，它们的Zeta电位分别为40.4 ± 1.04 mV和30.3 ± 0.06 mV。扫描透射电子显微镜（STEM）分析证实了这些颗粒的球形形态。转染效率通过流式细胞术进行评估：在无血清条件下，LNP-mRNA的GFP阳性率为78.90 ± 4.89%，而在含10% FBS的条件下降至30.7 ± 1.4%（减少了约60%）。相比之下，HNP-mRNA在无血清培养基中的GFP阳性率为53.80 ± 6.39%，而在含血清条件下其表达水平基本保持不变，为51.5 ± 4.4%。MTT和LDH分析显示这两种制剂在HEK293、BEAS-2B和PMA分化的THP-1细胞中具有良好的生物相容性。这些结果表明，血清对mRNA的运输有显著影响，且HNP能够在更接近生物实际条件的环境中更好地保护基因表达。