【讲座回放】LipidBrick®改进LNP配方助力mRNA治疗

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【讲座回放】LipidBrick®改进LNP配方助力mRNA治疗

2023-07-12

编者荐语：

LipidBrick IM21.7c提高了药物效率和制剂稳定性，而不会出现安全问题。

Polyplus转染专家.

Polyplus是一家专注于为科学研究、生物制品以及细胞和基因治疗生产提供上游工艺解决方案的生物技术公司。超过20年创新的核酸转染经验，polyplus上游解决方案专为满足从科学研究到临床开发而定制，遵循严格的科学规范和监管要求。

LipidBrick®IM21.7c讲座回听

新型阳离子脂质对LNP特性和体内生物分布的影响助力mRNA治疗

或复制链接，电脑端回听讲座。

http://class.emedclub.com/webcast/view/Z4ST8fTd9PzowoeuVen6w

LipidBrick^® IM21.7c

LipidBrick^®中的“活性脂质“会保护DNA，mRNA和siRNA等核酸，并将其递送到靶细胞。因已知LNP的电荷会影响mRNA-LNP的生物分布和表达，LipidBrick^®调整了LNP的整体电荷和生物分布，克服了目前LNP中使用的可电离脂质的挑战，实现了更广泛的体内生物分布并减少了在肝脏中的积累。概念验证已经表明，LipidBrick^® IM21.7c提高了药物效率和制剂稳定性，而不会出现安全问题。

Polyplus拥有LipidBrick^®的专利，以避免任何可能阻碍治疗进展的专利侵权。

概念验证

概念验证的目的是开发一种使用LipidBrick^® IM 21.7c的LNP配方来优化mRNA递送。在进行CaCo-2细胞体外试验和小鼠体内IV注射来测试Polyplus cLNP之前，先对LNP进行了定性测试。概念验证可显示在药物制剂中使用LipidBrick^® IM21.7c的潜力。

LNP 定性测试

第一步LNP配方筛选包括定义参考标准。递送mRNA（in vivo-jetRNA^®+）和siRNA（Dlin-MC3-DMA）的两个参考已经成功测试：

in vivo-jetRNA+：Polyplus提供的即用型脂质体配方
使用Dlin-MC3-DMA的LNP：使用Dlin-MC3-DMA离子化脂质的类似 Onpattro® 的 LNP 配方（市售）

第二步包括使用编码荧光素酶的mRNA来测试几种LNP配方。使用LipidBrick^® IM21.7c（阳离子）的Polyplus cLNP配方的选择取决于三个参数：粒径，Zeta电位和包装效率（图2）。通过与使用Dlin-MC3-DMA的LNP相比, 调节活性脂质、结构脂质和调节组分之间的比例，Polyplus成功找到了一个具备可接受的纳米颗粒尺寸(<200 nm)、阳离子总电荷（约 20 mV）和 100% mRNA 封装效率的 LNP 配方。

图2：Polyplus cLNP特性。A/脂质体的大小，in vivo-jetRNA^®+使用推荐操作方法或者LNP在室温条件下和250μg/ml mRNA形成复合物一小时后使用动态光散射（DLS）测量。B/脂质体的Zeta电位，in vivo-jetRNA^®+使用推荐操作方法或者LNP在室温条件下和250μg/ml mRNA形成复合物一小时后，使用电泳光散射（ELS）测量。C/使用in vivo-jetRNA^®+或LNP包装mRNA（编码荧光素酶）的效率，使用RiboGreen试剂盒分析。

效率和生物分布

LNP特性会影响递送效率和器官的靶向性。通过修饰脂质结构（即脂质体或脂质纳米颗粒）和颗粒的总电荷，我们可以在小鼠中通过全身注射来调节核酸的生物分布（图3）。使用可电离脂质形成的LNP主要靶向肝脏，而使用阳离子脂质（LipidBrick^® IM21.7c）形成的LNP主要靶向肺和脾脏。

图3：使用LipidBrick^® IM21.7c形成的LNP通过IV注射将mRNA有效递送到不同的器官。使用in vivo-jetRNA^®+或LNPs通过静脉注射（眼眶注射）将编码荧光素酶的mRNA注射到小鼠中。mRNA用量为7.5μg mRNA/小鼠。注射后24小时评估荧光素酶表达。

LNP稳定性

颗粒的稳定性对患者的安全和药物的有效性非常重要。LNP或核酸的降解导致药物功效丧失，在临床试验中可能无法通过卫生当局的审核。

Polyplus在CaCo-2细胞体外mRNA模型中测试了其LNP配方超过3 个月(图4)。该研究表明，当LNP/mRNA储存在4°C时，LNP非常稳定并且表达良好。

图4：使用LipidBrick^® IM21.7c的LNP稳定性超过3个月。Polyplus cLNP包装编码荧光素酶的mRNA，用于CaCo-2细胞系中。LNPs在4°C下储存了13周，在第5周、10周和13周时对荧光素酶的表达进行了评估。使用in vivo-jetRNA^®+的脂质体是根据我们的标准操作手册新鲜制备的。

LNP安全性

评估与使用可电离脂质（Dlin-MC3-DMA）的LNP配方相比，含有阳离子脂质的LNP配方对促炎反应的影响。为了全面评估体内毒性的预测性生物标志物，研究包括了与病理反应相关的血细胞因子。在这项研究中，我们发现Polyplus的 LNP配方与使用可电离脂质的LNP具有相似的细胞因子谱（图5），没有或触发低的促炎反应。

图5：含有IM21.7c的Polyplus cLNP触发的细胞因子谱与使用Dlin-MC3-DMA的LNP相似。通过静脉注射（眼眶注射）在小鼠中注射了200μLmRNA-LNP，使用10μg编码荧光素酶的mRNA，mRNA/LNP的比例为1：2（μgmRNA：μL LNP）。注射后2至24小时收集血液，用MACSPlex测量IFN-γ，TNF-α，GM-CSF，IL-2，IL-4，IL-5，IL-10，IL-12，IL-17A，IL-23的水平，并通过ELISA测量IL-1α，IL-1β，IL-6的水平。LPS（200μg）和PBS注射到小鼠分别作为阳性和阴性对照。细胞因子的功能分类基于Turner等人的（Biochimica et Biophysica Acta （BBA） – Molecular Cell Research， 2014; https://doi.org/10.1016/j.bbamcr.2014.05.014.）

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