文獻：脂質納米顆粒配方優化用于體內mRNA遞送的實驗設計方法

鏈接：https://www.frontiersin.org/10.3389/conf.FBIOE.2016.01.02909/event_abstract

作者：凱文·考夫曼 , 約瑟夫·R·多爾金 , Jung H. Yang , Faryal F. Mir 和 丹尼爾·G·安德森

節選：

材料與方法：原始 siRNA LNP 制劑由可離子化脂質 C12-200 制成，由 Love 等人[4]于 2010 年首次報道，同時還添加了三種輔料：輔助磷脂、膽固醇和脂質錨定聚乙二醇 (PEG)。我們將編碼促紅細胞生成素 (EPO)（一種分泌性血清蛋白）的 mRNA 封裝到這種原始制劑中，以建立改進的基線。然后，我們同時改變 LNP 制劑中的幾個參數：脂質：RNA 重量比、輔料的摩爾組成和磷脂結構。為了減少在我們龐大的多維設計空間中推斷統計上顯著趨勢所需的制劑數量，我們采用實驗設計 (DOE) 技術[5]設計了連續的納米顆粒庫，并在小鼠身上進行了測試。每只小鼠以 15 μg 總 mRNA 的劑量靜脈注射載有 EPO mRNA 的 LNP，并在注射后 6 小時采集血液；然后使用 ELISA 檢測來量化血清 EPO 水平。第一個文庫采用確定性篩選設計來解析設計空間，第二個文庫采用部分因子設計來優化配方，第三個文庫采用“一次一個變量”的方法，嚴格優化我們認為*重要的設計因素。

結果與討論：經過上述三種LNP制劑庫的優化，我們顯著（p < 0.05）提高了肝靶向C12-200 LNPs遞送EPO mRNA的效率，使其相對于之前用于siRNA遞送的制劑提高了7倍（圖2）。我們發現，增加脂質：RNA重量比以及使用磷脂1,2-二油酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺（DOPE）是決定LNP功效的*關鍵因素（圖3）。有趣的是，當我們的mRNA優化LNP制劑裝載siRNA時，它對肝細胞中蛋白質表達的抑制作用與原始siRNA制劑幾乎相同，這表明裝載siRNA的LNPs可能比裝載mRNA的LNP更能耐受制劑設計空間的差異。

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