LipidBrick®——独特脂质，改进LNP配方，助力mRNA治疗！

作为递送领域的创新者，Polyplus开发了一系列用于LNP配方的阳离子，命名为LipidBrick®。这些活性脂质不仅保护mRNA分子，同时在LNP的转染效率方面发挥重要作用。

RNA可以将DNA中编码的信息翻译转化为细胞功能。与DNA不同，由于RNA酶的降解，RNA的寿命相对较短。但从积极的方面来说，RNA不需要进入细胞核来启动蛋白质生产。

出于这个原因，RNA已被广泛用于揭示特定生物学机制的遗传基础和细节，这些信息增加了对许多疾病及其原因的理解。

与质粒DNA相比，mRNA不需要递送到细胞核中，也没有插入诱变的风险。但同时由于mRNA亲水性强，容易被降解，mRNA递送也成为了一个难题。

目前最常用的mRNA疫苗递送技术是脂质纳米粒（LNP），通过包裹mRNA将其保护起来免于被降解。相对于其他递送系统，LNP有很多优势，比如包封效率高、细胞毒性和免疫原性低等。但目前的LNP靶向组织主要局限于肝脏，容易在肝脏中聚集。

作为递送领域的创新者，Polyplus为此开发了一系列用于LNP配方的阳离子，命名为LipidBrick®。这些活性脂质不仅保护mRNA分子，同时在LNP的转染效率方面发挥重要作用。

LipidBrick®基于咪唑极性头，通过向LNP添加正电荷，在效力和靶向性方面拓宽了当前的应用范围：与基于可电离脂质的LNP相比，有更多的mRNA被输送到肺和脾脏，同时减少肝脏中的积累，调整了LNP的整体电荷和生物分布。

Polyplus的目标是支持客户从研发到商业化。jetMESSENGER® 和in vivo–jetRNA®+ 配方中的阳离子脂质（活性脂质）是LipidBrick®脂质库中的LipidBrick® IM21.7c，这使得我们的即用型试剂与符合您特定需要的LNP配方之间形成无缝衔接。并且LipidBrick®基于独特的脂质结构，受Polyplus®拥有的独立专利保护。

1 LNP 定性测试

概念验证研究显示了在mRNA-LNP配方中使用LipidBrick® IM21.7c的潜力。选择的阳性对照是：

in vivo-jetRNA®+：Polyplus的即用型脂质体试剂

使用可电离脂质的LNPs (如Dlin-MC3-DMA和SM-102）

用编码荧光素酶的mRNA来定性测试几种LNP配方。使用LipidBrick® IM21.7c的Polyplus cLNP配方的选择取决于三个参数：粒径，Zeta电位和包装效率。 通过调节脂质间的比例，Polyplus成功找到了一个具备可接受的纳米颗粒尺寸(<100 nm)、阳离子总电荷（约20 mV）和100% mRNA 封装效率的LNP配方。

与使用可电离脂质的LNP相比，包含LipidBrick® IM21.7c的Polyplus cLNP可以调节LNP特性。 mRNA/in vivo-jetRNA®+脂质体（使用推荐操作方法）和mRNA-LNP（250μg/ml mRNA）形成复合物后室温一小时的A/ 颗粒大小，使用动态光散射（DLS）测量。B / Zeta电位，使用电泳光散射（ELS）测量。C /使用in vivo-jetRNA®+或LNP包装mRNA（2kb编码荧光素酶的mRNA）的效率，使用RiboGreen试剂盒分析。

2 效率和生物分布

LNP特性会影响递送效率和器官的靶向性。通过修饰脂质结构（即脂质体或LNP）和颗粒的总电荷，可以在小鼠中通过全身注射来调节mRNA的生物分布和表达。使用可电离脂质形成的LNP主要靶向肝脏，而使用阳离子脂质（LipidBrick® IM21.7c）cLNP有不同的生物分布：向肺和脾脏递送了更多的mRNA，而减少了向肝脏的递送。

包含LipidBrick® IM21.7c的Polyplus cLNP通过IV注射将mRNA有效递送到不同的器官。使用in vivo-jetRNA®+或LNPs通过静脉注射（眼眶注射）将编码荧光素酶的mRNA注射到小鼠中。mRNA用量为7.5μg mRNA/小鼠。注射后24小时评估荧光素酶表达。

3 为肝脏以外的靶点提供了新选择

LipidBrick® 文库由创新的且专有的基于imidazolium的阳离子脂质组成，用于LNP配方。围绕基于imidazolium的极性头进行化学结构的调整使得LNP具有不同的特性，包括不同的效率和生物分布。使用LipidBrick®产品组合, 将LNP的使用扩展到肝脏以外，根据您的治疗应用来筛选和定制最适合的脂质。

使用LipidBrick®库中的不同脂质配方的LNP的生物分布不同， 某些对肺和脾表现出特别高的趋向性，而减少了在肝脏中的表达。LNPs的配方基于经过优化的包含IM21.7c的Polyplus cLNP，简单地将其中的阳离子脂质置换成库中的其他脂质）

4 LNP 稳定性

颗粒的稳定性对患者的安全和药物的有效性非常重要。LNP或核酸的降解会导致非预期的副作用或者药物功效降低， Polyplus在CaCo-2细胞体外mRNA转染中测试了其cLNP配方的稳定性达3个月。该研究表明，当mRNA-LNP储存在4°C时,使用LipidBrick®IM21.7c的Polyplus cLNP非常稳定并且表达良好。

包含LipidBrick® IM21.7c的LNP非常稳定可达3个月。LNP和编码荧光素酶的mRNA形成复合物并在4°C下储存了13周。第5周、10周和13周时在CaCo-2细胞系中评估了体外转染效率，通过检测转染后24小时荧光素酶的表达（作为阳性对照的的mRNA/in vivo-jetRNA+的脂质体按照Polyplus标准操作手册制备）

5 LNP 安全性

接下来，我们评估与使用可电离脂质（Dlin-MC3-DMA）的LNP配方相比，含有阳离子脂质LipidBrick® IM21.7c的LNP配方在小鼠静脉注射中对促炎反应的影响。为了全面评估体内毒性的预测性生物标志物，研究包括了与病理反应相关的血细胞因子。在这项研究中，我们发现使用LipidBrick® IM21.7c 配方的Polyplus cLNP与使用可电离脂质的LNPs具有相似的细胞因子谱，没有或触发极低的促炎反应。

*含有IM21.7c的Polyplus cLNP触发的细胞因子谱与使用Dlin-MC3-DMA的LNP相似。

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