文献：脂质纳米颗粒配方优化用于体内mRNA递送的实验设计方法

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

作者：凯文·考夫曼 , 约瑟夫·R·多尔金 , Jung H. Yang , Faryal F. Mir 和 丹尼尔·G·安德森

节选：

材料与方法：原始 siRNA LNP 制剂由可离子化脂质 C12-200 制成，由 Love 等人[4]于 2010 年首次报道，同时还添加了三种辅料：辅助磷脂、胆固醇和脂质锚定聚乙二醇 (PEG)。我们将编码促红细胞生成素 (EPO)（一种分泌性血清蛋白）的 mRNA 封装到这种原始制剂中，以建立改进的基线。然后，我们同时改变 LNP 制剂中的几个参数：脂质：RNA 重量比、辅料的摩尔组成和磷脂结构。为了减少在我们庞大的多维设计空间中推断统计上显着趋势所需的制剂数量，我们采用实验设计 (DOE) 技术[5]设计了连续的纳米颗粒库，并在小鼠身上进行了测试。每只小鼠以 15 µg 总 mRNA 的剂量静脉注射载有 EPO mRNA 的 LNP，并在注射后 6 小时采集血液；然后使用 ELISA 检测来量化血清 EPO 水平。第一个文库采用确定性筛选设计来解析设计空间，第二个文库采用部分因子设计来优化配方，第三个文库采用“一次一个变量”的方法，严格优化我们认为*重要的设计因素。

结果与讨论：经过上述三种LNP制剂库的优化，我们显著（p < 0.05）提高了肝靶向C12-200 LNPs递送EPO mRNA的效率，使其相对于之前用于siRNA递送的制剂提高了7倍（图2）。我们发现，增加脂质：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）是决定LNP功效的*关键因素（图3）。有趣的是，当我们的mRNA优化LNP制剂装载siRNA时，它对肝细胞中蛋白质表达的抑制作用与原始siRNA制剂几乎相同，这表明装载siRNA的LNPs可能比装载mRNA的LNP更能耐受制剂设计空间的差异。

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