コアシェル脂質ナノ粒子の設計された内部構造は、効率的なmRNAエンドソーム放出を促進する

科学分野:

• バイオテクノロジー
• ナノメディシン
• ドラッグデリバリー

背景:

• メッセンジャーRNA（mRNA）治療には、脂質ナノ粒子（LNP）のような効率的な送達ビークルが必要です。
• 非効率的なエンドソーム脱出は、mRNAの細胞質へのアクセスを制限し、治療の可能性を妨げます。
• アモルファスコアを持つ現在のLNPは、プロトン化駆動膜破壊に苦労しています。

研究 の 目的:

• mRNA送達を強化するための改良された内部構造を持つ新規LNPを設計すること。
• イオン化可能な脂質でコーティングされた金ナノ粒子（IC-AuNP）を、LNP内の剛性のあるpH応答性コアとして調査すること。
• mRNA治療におけるエンドソーム脱出のボトルネックを克服すること。

主な方法:

• IC-AuNPを内部コアとして利用するコアシェルLNPの開発。
• LNPアーキテクチャとpH応答特性の特性評価。
• エンドソーム脱出、mRNA拡散、および治療結果のインビトロおよびインビボ評価。

主要な成果:

• エンジニアリングされたAuコアLNPは、従来のLNPと比較してエンドソーム脱出率が2倍になることを実証しました。
• Au-LNPで約100倍の細胞質内mRNA拡散を達成しました。
• インビトロでのmRNA発現を強化し、インビボでのタンパク質産生を最大7倍増加させました。
• SARS-CoV-2ワクチンに対する抗体応答とトリプルネガティブ乳がんモデルにおける治療効果を改善しました。

結論:

• 新規Au-LNPアーキテクチャは、mRNAのエンドソーム脱出と細胞質送達を大幅に強化します。
• この戦略は、ワクチンや癌治療を含むmRNA治療の改善のための有望なアプローチを提供します。
• pH応答性で剛性のある金ナノ粒子コアは、エンドソーム条件下でのLNP性能の増幅に不可欠です。