2022年2月16日，北京理工大學(xué)醫(yī)學(xué)分子科學(xué)與藥物工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室Yuanyu Huang團(tuán)隊(duì)在《SCIENCE ADVANCES》上發(fā)表題為“Thermostable ionizable lipid-like nanoparticle (iLAND) for RNAi treatment of hyperlipidemia”的文章，開(kāi)發(fā)了一種可用于臨床的治療高脂血癥的耐高溫siRNA給藥系統(tǒng)。

在這篇文章中，云克隆蛋白【鈣網(wǎng)蛋白(CALR)重組蛋白，RPB486Ra01】受到科研工作者的認(rèn)可，榮登優(yōu)秀國(guó)際期刊。

高脂血癥表現(xiàn)為體內(nèi)脂質(zhì)或脂蛋白水平的升高，被認(rèn)為是多種致命疾病的一個(gè)重要危險(xiǎn)因素。高脂血癥的發(fā)病通常伴有某些基因的異常表達(dá)，對(duì)這些基因進(jìn)行特異性抑制，可以極大程度上改善疾病。小干擾RNA (siRNA)能夠以序列特異性識(shí)別的方式特異性下調(diào)靶mRNA，在小分子和抗體藥物無(wú)法靶向或無(wú)法藥物治療的疾病中具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，不穩(wěn)定性、較差的藥代動(dòng)力學(xué)特征、細(xì)胞內(nèi)化不良和細(xì)胞溶質(zhì)釋放限制了 siRNA 療法的廣泛應(yīng)用。為了解決這些問(wèn)題，研究者開(kāi)發(fā)了許多交付系統(tǒng)。其中，脂質(zhì)納米粒（LNP）因其成熟的工業(yè)制造技術(shù)、高細(xì)胞攝取、低細(xì)胞毒性和低免疫原性而成為最成功的遞送系統(tǒng)之一。在這篇文章中，作者合理設(shè)計(jì)了一系列新型的可電離類(lèi)脂材料，用于遞送siRNA以達(dá)到治療目的。

首先，作者基于三種不同的親水頭和三種疏水尾，合理設(shè)計(jì)了一個(gè)新型脂質(zhì)庫(kù)，合成了4種具有代表性的可電離脂類(lèi):A1-B3-7、A1-D1-5、A2-C1-8和A3-C1-8/D1-7。然后，作者在體外評(píng)估了這四種制劑在不同轉(zhuǎn)染濃度下的轉(zhuǎn)染效率，表明 A1-D1-5 制劑是在細(xì)胞中遞送 siRNA 的最佳制劑，命名為iLAND。然后，作者研究了iLAND的物理化學(xué)性質(zhì)。結(jié)果表明iLAND具有良好的理化性質(zhì)、熱穩(wěn)定性和優(yōu)異的siRNA轉(zhuǎn)運(yùn)效率。為了研究 iLAND 的轉(zhuǎn)染行為，作者將 Cy5 標(biāo)記的 siRNA (Cy5-siRNA) 封裝到 iLAND 或 Lipofectamine 2000 (Lipo2000) 中，分別處理HepG2 細(xì)胞 4 小時(shí)，測(cè)定細(xì)胞攝取效率和細(xì)胞內(nèi)分布。iLAND 表現(xiàn)出高內(nèi)化和內(nèi)體逃逸效率，細(xì)胞攝取效率、平均熒光強(qiáng)度（MFI）以及 siRNA 和內(nèi)體/溶酶體的共定位與商業(yè) Lipo2000 幾乎相同。此外，作者繼續(xù)確定 iLAND 進(jìn)入細(xì)胞的內(nèi)化途徑。發(fā)現(xiàn)iLAND 的內(nèi)化過(guò)程主要由小窩介導(dǎo)，而不依賴于大胞飲作用。

然后，作者通過(guò)體內(nèi)成像研究了 siRNA@iLAND 的體內(nèi)生物分布行為。數(shù)據(jù)表明 siRNA@iLAND 在吸收階段和分布階段迅速并主要在肝臟中積累，通過(guò)腎臟和腸道排泄，在心臟、肺和腺體中幾乎沒(méi)有積累。為了進(jìn)一步了解 siRNA@iLAND 的體內(nèi)性能，作者進(jìn)一步評(píng)估了 ED₅₀、基因沉默持續(xù)時(shí)間和安全性。注射siRNA@iLAND后，連續(xù)分析總TG、總CHO、高密度脂蛋白CHO（HDL-C）和LDL-C的濃度。這些參數(shù)的降低可以很好地維持 3 周。siNC@iLAND 沒(méi)有引起明顯的副作用，因?yàn)?siNC@iLAND 治療動(dòng)物的血清生化參數(shù)水平均保持在正常范圍內(nèi)，與PBS相比無(wú)顯著差異。此外，使用不同劑量的siApoB@iLAND進(jìn)行劑量依賴性測(cè)定，觀察到 ApoB mRNA 的表達(dá)和血脂的降低顯示出強(qiáng)烈的劑量依賴性模式。計(jì)算出 siApoB@iLAND 的 ED₅₀低至 0.18 mg/kg。  

最后，在高脂肪飲食喂養(yǎng)的小鼠、db/db小鼠和人類(lèi)APOC3轉(zhuǎn)基因小鼠中，分別通過(guò)靶向血管生成素樣3或APOC3的siRNA，實(shí)現(xiàn)了有效和持久的血清膽固醇和甘油三酯的降低，并顯示出理想的安全性。所有結(jié)果表明，iLAND 構(gòu)成了一個(gè)有前途的核酸遞送平臺(tái)，而siRNA@iLAND則是一個(gè)潛在的治療藥物，用于治療高脂血癥和預(yù)防隨后的代謝疾病。