RNA疗法是指使用基于RNA的分子来治疗或预防疾病,是一类重要且有前途的新型药物。最近,美国食品和药物管理局(FDA)批准了几种基于RNA的药物或疫苗,如针对Covid-19的Pfizer/BioNTech和Moderna 的mRNA疫苗。脂质纳米颗粒(LNPs)是目前最有效的非病毒核酸递送平台,可以有效地包载mRNA,并从核内体逃逸到细胞质中进行蛋白质表达。然而,核内体逃逸仍然是细胞内转染的限速步骤。因此,开发高效的内体逃逸途径来增强mRNA的转染效率对提高RNA疗法具有重要意义。 近日,新加坡国立大学Xiaoyuan Chen教授和Qianqian Ni助理教授提出利用核内体微酸环境响应的光热促进核内体逃逸(SPEED)策略,构建了酸响应的NIR-II脂质纳米颗粒用于提高mRNA递送效率。
作者制备了含有NIR-II脂质分子Cy-lipid的脂质纳米颗粒(LNPs)。在细胞核内体微酸性环境下,Cy-lipid内的氮原子质子化会引起1055 nm处吸收峰的增加,开启1064 nm 激光照射下的光-热转变,促进了LNPs的形貌变化,进而提高mRNA核内体的逃逸效率。与无光照组对比,绿色荧光蛋白(eGFP)编码mRNA在细胞水平的转染效率提高约3倍,萤火虫萤光素酶(firefly luciferase)编码mRNA在小鼠肝脏的翻译效率高4.5倍。该工作为解决RNA核内体逃逸效率提供了一种新策略。 论文信息 Activatable NIR-II Photothermal Lipid Nanoparticles for Improved Messenger RNA Delivery Dr. Benhao Li, Dr. Mengyao Zhao, Weiping Lai, Dr. Xuanbo Zhang, Bowei Yang, Prof. Xiaoyuan Chen, Prof. Qianqian Ni Angewandte Chemie International Edition DOI: 10.1002/anie.202302676