Bioeng. Transl. Med.：mRNA的纳米药物递送系统

在新冠肺炎疫情这场战斗中，mRNA疫苗冲锋在前，充分证明了它相对于传统的生物制药和疫苗技术的独特优势。当前mRNA在开发传染性疾病疫苗、癌症免疫疗法、蛋白替代疗法和基因组编辑方面展现巨大潜力。近日，深圳市康宁医院/深圳市精神卫生研究中心儿少精神科研究团队梁宇杰博士与深圳市人民医院消化内科团队、深圳市第三人民医院合作，聚焦于mRNA的临床转化最新成果，在国际知名学术期刊Bioengineering & Translational Medicine （《生物工程与转化医学》）上发表题为Nanomaterials for mRNA-based Therapeutics: Challenges and Opportunities的综述文章。

通常来说，mRNA治疗避免了其遗传物质整合宿主基因组的风险，也不需要进入细胞核进行转染，它甚至可以在不分裂的细胞中表达。因此，基于mRNA的基因疗法为临床治疗治性或遗传性疾病提供了非常有潜力的策略。然而，mRNA的稳定性和高效安全递送仍然是mRNA临床应用的两个关键制约因素。虽然mRNA的稳定性和耐受性可以通过直接修饰mRNA的结构来提高，但改善mRNA的递送仍然迫切需要。纳米材料（NMs）能克服各种生理障碍，多种已上市的mRNA药物及正在进行临床试验的候选药物都是基于NM的递送平台。在本文中介绍了纳米给药系统包括脂质给药系统 (脂质纳米粒和脂质体)、聚合物复合体、外泌体、外泌体类似物等纳米颗粒的设计，并重点介绍了mRNA纳米药物治疗传染病、癌症和遗传性疾病的临床前和临床转化研究。尤其是本文重点关注新兴纳米材料—细胞源性外泌体在mRNA传递方面的概念以及在增强mRNA靶向递送功能方面的最新进展。最后，本文对mRNA的纳米材料递送技术的发展前景和挑战进行了展望。

图1. 纳米颗粒递送mRNA用于蛋白质替代疗法、基因组编辑和mRNA疫苗

图2. mRNA制备过程

图3. 用于CAR T细胞/CAR NK细胞工程的mRNA疫苗及mRNA递送

图4. 用于mRNA疗法的脂质纳米颗粒的脂质及脂质衍生物化学结构

图5. 外泌体介导的mRNA传递用于基因治疗

mRNA疗法列为2022年全球十大最具影响力的科学突破。过去一年数十亿资金融资密集砸向mRNA相关技术企业，表明mRNA药物广阔前景。面向未来，各种新兴的仿生纳米载体平台的开发和成熟，有望成为mRNA递送的重要手段，将对mRNA治疗产生更深远的影响。外泌体作为天然细胞分泌的纳米颗粒，具有生物相容性好、低免疫源性、避免吞噬、介导免疫逃逸、存留时间长、能穿透深层组织等众多优点，能用于载化各类基因治疗物质，是新兴的纳米药物递送载体。相信未来基于外泌体的mRNA纳米工程将促进疾病的精准治疗，颠覆药物开发模式。围绕创新驱动精准医学发展，深圳市康宁医院儿少精神科始终致力于将科研创新与临床转化相结合，在基因药物靶向递送方面开展了一系列深入合作，并取得了多项研究成果，在Molecular Therapy、Theranostics、Biomaterials、ACS Applied Materials & Interfaces、Biomaterials Research、Nanoscale、PNAS 等业内顶尖期刊发表论文10余篇。上述系列研究工作得到了深圳市精神心理疾病临床医学研究中心（20210617155253001）、深圳市精神疾病精准诊疗技术工程研究中心（深圳市发改委市级工程研究中心扶持计划）、广东省高水平临床重点专科（项目编号：SZGSP013）, 深圳市医学重点学科建设经费资助（项目编号：SZXK042）及深圳市三名工程项目（SZSM201612079）等平台类或项目资助。

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Nanomaterials for mRNA-based Therapeutics: Challenges and Opportunities 

De-feng Li（李德锋博士）, Qi-song Liu（刘启颂博士）, Mei-feng Yang, Hao-ming Xu, Min-zheng Zhu, Yuan Zhang, Jing Xu, Cheng-mei Tian, Jun Yao, Li-sheng Wang, Yu-jie Liang（梁宇杰博士）

Bioeng. Transl. Med., 2023, DOI: 10.1002/btm2.10492