レビュー Acc Chem Res. 2022年1月4日;55(1):2-12. doi: 10.1021/acs.accounts.1c00544. Epub 2021年12月1日.
RNA送達のための脂質ナノ粒子の化学
抽象的な
脂質ナノ粒子（LNP）は、均質な脂質コアを持つ脂質小胞の一種です。これらの小胞は、小分子薬物および核酸送達に広く使用されており、最近ではCOVID-19 mRNAワクチンの送達プラットフォームとしての顕著な成功により大きな注目を集めています。それにもかかわらず、mRNAによって誘導される一過性タンパク質発現の有用性は、感染症に対するワクチンをはるかに超えており、癌ワクチン、タンパク質補充療法、および希少遺伝性疾患の遺伝子編集成分としても期待されています。しかし、裸のmRNAは本質的に不安定であり、ヌクレアーゼおよび自己加水分解によって急速に分解される傾向があります。LNP内にmRNAをカプセル化することで、mRNAは細胞外リボヌクレアーゼから保護され、細胞内mRNA送達が促進されます。このアカウントでは、RNA送達のためのLNPの中核的な機能について説明します。私たちは、mRNAを送達するために設計されたLNPに焦点を当てます。ただし、核酸の構造による共通点と相違点を強調するために、適切な場所に siRNA-LNP 送達の例も含めます。まず、LNP の概念、核酸を治療薬として利用することの利点と欠点、および LNP の分子構成の背後にある一般的な理由を紹介します。また、LNP ベースの核酸療法の最新の臨床成功についても簡単に説明します。次に、LNP の自己組織化の理論と方法について説明します。すべての製造方法の背後にある共通の考え方は、核酸と荷電脂質との間に静電相互作用を誘発し、疎水性相互作用を介してナノ粒子の成長を促進することです。最後に、各コンポーネントの基本的な特性と目的に特に注意を払って、LNP の構成を分析します。これには、特定された分子設計基準、商業的調達、細胞内輸送への影響、および LNP の特性への寄与が含まれます。LNP の主要成分の 1 つはイオン化脂質であり、これはエンドソーム膜との静電結合を開始し、細胞質への放出を促進します。しかし、他の脂質成分の役割も無視すべきではありません。なぜなら、それらはLNPの安定性、クリアランス、そして分布に関連しているからです。第4に、RNA送達に大きく影響する可能性のあるLNP構造全体の特性について概説します。これらの特性とは、LNPのサイズ、電荷、内部構造、脂質パッキング、脂質膜の水和、安定性、そして生体高分子への親和性です。また、これらの特性を調べるために使用される具体的な手法とその調整方法についても考察します。最後に、RNA療法の将来に関する私たちの見解と、LNPの処方と最適化の分野におけるいくつかの課題について述べます。
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