中国人民解放军总医院研究者们提出了一种基于EV的mRNA递送策略

来源：生物谷原创 2023-07-18 09:35

家族性高胆固醇血症(FH)主要由低密度脂蛋白受体(LDLR)功能障碍引起，其主要特征是血浆低密度脂蛋白-胆固醇(LDL-C)的严重升高和早发的冠心病。

家族性高胆固醇血症(FH)主要由低密度脂蛋白受体(LDLR)功能障碍引起，其主要特征是血浆低密度脂蛋白-胆固醇(LDL-C)的严重升高和早发的冠心病。低密度脂蛋白受体是肝细胞表面的重要脂蛋白受体，对低密度脂蛋白-C的清除至关重要。

越来越多的证据证实，恢复肝脏低密度脂蛋白受体的表达可以有效降低总胆固醇。细胞外小泡(Evs)是细胞分泌到细胞外间隙的脂质结合的小泡，最近成为基因治疗中基于核酸的治疗的一种有前途的载体。

EVS具有操作简单、生物渗透率高、免疫原性低等优点。我们最近的研究证实了以EV为基础的Ldlr信使核糖核酸治疗FH的良好疗效。LDLR mRNA被稳定地包裹在EVS中，并被运送到受体细胞中，恢复了LDLR-/-小鼠模型中LDLR的表达。然而，装载效率低下，特别是对于大尺寸的mRNAs，限制了基于EV的mRNAs的应用。

图片来源：https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37351166/

近日，来自中国人民解放军总医院的研究者们在Theranostics杂志上发表了题为“Improved extracellular vesicle-based mRNA delivery for familial hypercholesterolemia treatment”的文章，该研究提出了一种基于EV的mRNA递送策略，以增强EVS中治疗性mRNAs的包裹，并将RNA释放到胞浆中，以便在具有巨大基因治疗潜力的受体细胞中进行翻译。

以细胞外小泡(EV)为载体的低密度脂蛋白受体(LDLR)基因转导系统对家族性高胆固醇血症(FH)具有良好的治疗效果。然而，基于EV的mRNA传递的负载效率低下是一个巨大的挑战。最近，RNA结合蛋白(RBPs)被融合到EV膜蛋白中，用于选择性地包裹靶向RNA以提高负载效率。

然而，治疗性RNA和限制性商业惯例之间的强烈相互作用阻止了RNA从内体释放到受体细胞的胞浆中。在这项研究中，开发了一种改进的策略，以有效地将Ldlr mRNA包裹到供体细胞中的EVS中，并在受体细胞中进行可控释放。

在供体细胞中表达了MS2噬菌体外壳蛋白(CD9-MCP)融合蛋白Ldlr mRNA，以及与Ldlr mRNA匹配的MS2 RNA适配子碱基对。接受上述治疗性EVS的细胞同时用含有Ldlr释放剂的EVS处理，其序列与Ldlr mRNA中的识别位点相似。对经尾静脉接受EV治疗的Ldlr-/-小鼠的治疗效果进行了分析。

体外实验表明，通过MS2-MCP相互作用提高了Ldlr mRNA在EVS中的负载效率。“Ldlr释放子”与MS2适配子以更高的亲和力竞争性地相互作用，并从CD9-MCP中释放Ldlr mRNA以实现高效翻译。当联合EV被输送到受体肝细胞中时，LDLR的强劲表达在LDLR-/-小鼠中提供了治疗益处。