Mehta Corp. Pvt Ltd.

脂质并不是影响稳定性和体内性能的唯一重要成分。 在以脂质纳米粒 (LNP) 制剂的信使RNA (mRNA) 治疗药物和疫苗中，最受关注的赋形剂是包裹脂质。虽然这些化合物对mRNA-LNP的稳定性和递送至关重要，但非脂类赋形剂在最终药物产品的功能中也起着至关重要的作用。它们会影响这些递送系统的形态和稳定性，进而影响使用纳米颗粒技术开发的mRNA药物的体内性能和总体用途。 需要的非脂类赋形剂 据Evonik 核酸RD&I高级经理David Jung介绍，用于制备mRNA-LNP产品的非脂类辅料包括溶剂、盐和糖/冷冻保护剂。总的来说，这些赋形剂的作用是在初始混合和颗粒形成期间控制pH值，并确保材料储存时的稳定性，他指出。 更具体地说，快速混合是脂质纳米颗粒- mRNA制剂的主要技术：乙醇相 (脂质成分) 和水相 (mRNA分子，通常在乙酸盐或柠檬酸盐缓冲液中) 在特定条件下 (pH和流速) 混合，德国默克公司生命科学业务MilliporeSigma部门营销经理Luca Bruno解释说，快速混合允许实现mRNA-LNP制剂的可放大性和再现性。 然后通过超滤去除有机溶剂和残留成分。Bruno观察到，mRNA-LNP药物物质使用更接近生理的缓冲液配制，通常是三(羟甲基)氨基甲烷或基于磷酸盐的盐，以及氯化钠或氯化钾等盐，以调节离子强度。 Bruno表示，在mRNA-LNP临床转化的背景下，存储条件 (如水溶液、冷冻或冻干) 也必须仔细考虑，因为它们会影响mRNA-LNP制剂的长期稳定性。“糖稳定剂 (特别是蔗糖，海藻糖或甘露醇作为替代选择) 通常用于这种应用，”他说。 选择正确的非脂类赋形剂很重要 Jung评论说，除了保证mRNA-LNP的长期稳定性和体内性能外，mRNA-LNP的非脂质赋形剂在控制生产过程中也发挥着重要作用。因此，这些赋形剂的选择必须谨慎。通常，它们最初的选择是基于它们的化学和物理性质 (即pKa和冻干特性、冰点/状态)，因为这些属性将决定与原料药的相容性。因为这些选择也可能影响mRNA-LNP的形态，这可能会影响整体的有效性和稳定性，任何修改可能都需要实验测试来确定，”他说。 mRNA对降解的敏感性要求配制缓冲液不受任何核糖核酸酶污染。因此，检测无核酸酶活性的赋形剂是首选的方法，Bruno强调。还应确定其它产品质量属性，包括内毒素含量和生物负荷，因为它们在控制这些材料的污染风险方面发挥着重要作用。 除了产品质量属性，Bruno强调需要考虑mRNA-LNP中使用的任何赋形剂的供应商相关方面，包括非脂类赋形剂。他补充说:“如果mRNA-LNP开发者想要应对监管挑战，并确保顺利扩大生产规模，以及从临床开发到商业化的进展，提供稳健性和支持文件的可用性都是必不可少的。” 着力提高稳定性 自COVID-19 mRNA疫苗获得批准并证明其有效性以来，人们对mRNA- LNP疗法和疫苗的兴趣从各个方面都大幅上升。Bruno表示，特别是由于COVID-19大流行，mRNA技术的兴起和生产疫苗所需的生产规模，将行业注意力转移到mRNA生产需求上。 Bruno指出:“非脂类赋形剂的开发主要集中在基于技术特异性的质量属性上。”例如，由于需要不含核酸内切酶的材料，因此需要建立更多的产品放行检测方法和服务，以支持制药商的工作。 Jung观察到，在评估可能改善mRNA-LNP制剂的长期稳定性的非脂质赋形剂方面也投入了大量的精力。他特别指出使用不同的冷冻保护剂来提高冷冻储存的稳定性。人们也在探索将冻干作为一种消除冷链需求的方法，一些临床阶段的研究正在评估冻干对传统mRNA-LNP的稳定性和体内疗效的影响。 Jung补充说，目前，行业还在努力创建不依赖LNP的RNA的新型递送机制。 脂质的进步 默克公司 (Merck KGaA) 生命科学业务MilliporeSigma的mRNA工艺和递送主管Aditi Mehta认为，mRNA领域的一个关键焦点是脂质赋形剂，并且在一段时间内将继续如此。“尽管COVID-19疫苗取得了成功，但我们仍未充分发挥mRNA疗法的潜力，而且还存在一些障碍。对肝脏以外器官或疫苗的靶向性不足、对LNP施用的急性免疫反应、稳定性问题以及对极低温储存的需求是开发LNP药物的关键瓶颈，”她说。 Mehta认为，这些问题可以通过改进脂质和LNP的设计来解决 (例如，优化连接体化学，添加可降解键，更优化的合成路线，更好的LNP成分等)。她说:“基于组合合成产生的大型库设计新型离子化脂类等策略有助于理解结构-功能性质，并使设计具有改进性质 (靶向性、稳定性、耐受性) 的独特脂类成为可能。” Jung表示同意，关于新的脂质库的数据不断发表，这些脂质库可以实现向不同的组织/细胞的递送。将mRNA-LNP靶向到特定组织或细胞可以通过被动或主动的方式实现。大多数研究都是通过改变LNP的大小、表面和组成来获得被动靶向LNP。Mehta表示，替代或添加额外的部分 (聚合物或脂质) 也被证明有利于实现对特定器官的被动靶向。 “主动靶向方法利用脂质成分与小分子、抗体、蛋白质或配体的结合，”Mehta评论道。她特别指出了灵活的平台，并强调了在特拉维夫大学的Dan Peer教授的实验室开发的ASSET平台。“这种类型的方法能够针对任何细胞受体，因此，任何组织或器官进行定制靶向，”她说。 然而，Mehta警告说，虽然过去几年在这一领域取得了巨大的推动 (和成功)，但仍有很长的路要走，还有许多挑战需要克服。 除了脂质之外 虽然脂质主导了mRNA的递送空间，但它们并不是能够有效递送这些敏感且高电荷的药物物质的唯一材料。例如，Mehta说，已经开发出了脂质-聚合物混合递送系统，利用并结合了脂质和聚合物纳米颗粒的优势。 她解释说:“聚合物具有固有的高度化学多样性，这在脂质中是不可实现的，极大地增加了化学功能的可能性，如促进内体逃逸、RNA的可控释放、靶向和最终稳定。”同时，脂类在提高生物利用度、改善药代动力学、提高生物相容性等方面显示出了巨大的潜力。 用于制备杂化体系的策略包括脂多元复合物、杂化LNP等。例如，Mehta指出，在LNP配方中加入生物可降解聚合物 (如聚(β氨基酯)) 可改善和特异性肺输送，这突出了脂质-聚合物杂化纳米颗粒的潜力。 Evonik与斯坦福大学签署了一项研究协议，将最初由Waymouth实验室开发的充电改变可释放传输器(charge-altering releasable transporter，CARTs) 技术开发并商业化。Jung说，这些聚合物材料可以有效地封装mRNA，然后通过可控的自我反应迅速降解，释放mRNA。 Jung指出:“在体外和体内模型中，第一代CARTs在一系列细胞类型中显示出mRNA递送效能。”他补充说，在CART骨架结构中加入脂质侧链的后代CART显示出更高的递送效率。Jung说，未来几代的CART仍在开发中，已经在初步测试中显示出了特定的靶向能力。 原文：Challener, C. Excipients Impact Stability in mRNA-LNP Formulations. Pharmaceutical Technology 2023 47 (3).识别微信二维码，添加生物制品圈小编，符合条件者即可加入生物制品微信群！请注明：姓名+研究方向！版权声明本公众号所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源和作者，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系(cbplib@163.com)，我们将立即进行删除处理。所有文章仅代表作者观点，不代表本站立场。

当你感到身体不适，前往医院就医，在面对医生描述自己的病情时，往往并不能有效地将有助于诊断的病情细节精准快速地告知医生，比如说不清疼痛的具体感觉，也没有留意发作的持续时间和频次等等。或者即便能准确地描述症状，症状对应的疾病却可能有多种，想要对症下药，还需要作进一步的检查，比如验个血看看是否有某些指标偏离正常范围了。这些指标就可以被视作生物标志物。生物标志物在医学诊断和疾病监测中是非常有用的工具，可以用来指示人体内发生的生理或病理状态，帮助疾病的诊断、进展预估和监测、疗效评估等等。尤其是在某些癌症的诊断上，如果有可靠的生物标志物可以指示疾病的风险或发生，患者将得到更早的治疗和护理，生存率也将大大提升。胆管癌（cholangiocarcinoma，CCA）就是这样一种越早诊断患者生存率越高的癌症。CCA可根据解剖位置分为肝内CCA（iCCA）、肺门部CCA（pCCA）或远端CCA（dCCA），是继肝细胞癌（hepatocellular carcinoma，HCC）之后第二常见的肝癌类型，具有极高的侵略性和致命性，如果在晚期被诊断的话，五年生存率只有约8%。然而，如果在早期发现并进行手术切除肿瘤，预后要好得多，五年生存率可以达到50%。黄疸、皮肤瘙痒、疲劳和腹痛是CCA的主要症状，但这些症状在其他肝脏疾病中也很常见，这就意味着无法通过这些症状来判断患者究竟是患有CCA还是存在其他肝脏问题。另一方面，全球肝癌患者的数量呈上升态势。尤其是随着非酒精性脂肪性肝病人群数量的增加，面临肝癌风险的人群也在扩大——将近有一亿人属于CCA的高风险人群，而如此高的数字意味着大规模应用某些影像学检查是不可能的。目前，生物标志物癌抗原19-9（CA19-9）是用于检测CCA的常用生物标志物。然而，这一标志物也用于诊断其他类型的肝脏疾病，甚至其他类型的癌症。CA19-9阳性并不一定意味着一个人患有CCA，还需要进行MRI或 CT扫描等影像学检查或是侵入性的活检加以确认，这不仅占用医疗资源，还可能延误诊断和治疗。近日，南卡罗来纳医科大学的研究团队发现了一种iCCA特异性的血清生物标志物，可有助于加快诊断速度。该团队由蛋白质组生物标志物智能国家主席Anand Mehta博士和Mehta实验室的Shaaron Ochoa-Rios博士领导。研究成果以“Analysis of N-linked Glycan Alterations in Tissue and Serum Reveals Promising Biomarkers for Intrahepatic Cholangiocarcinoma”为题发表于Cancer Research Communications。图1 研究成果（图源：[1]）蛋白质或脂质在酶的控制下附加上糖类的过程称为糖基化。糖基化是最常见的翻译后修饰之一，可影响细胞间通讯、蛋白质折叠和受体信号转导等功能。在许多癌症中，都报道了糖基化的失调，尤其是N-糖基化（即糖链与肽链中的天冬酰胺残基相连）的改变，上文提到的CA19-9就是一类N-糖基化抗原。研究人员使用MALDI-IMS方法原位考察了iCCA患者、HCC患者和其他良性慢性肝病患者的肝组织。结果发现，双触角（m/z 1809.646）和二等分（m/z 2012.717）岩藻糖基化 N糖主要在 iCCA 组织、特别是肿瘤区域中表达；复杂的高度分支化的 N糖主要在HCC组织中高表达；高甘露糖N糖没有显示出对iCCA或HCC组织的明确组织学定位。图2双触角和二等分岩藻糖基化在iCCA肿瘤中高度表达（图源：[1]）为了确定上述发现的N糖变化能否在更大的组织样本中观察到，研究人员随后考察了包含HCC组织、iCCA组织、转移性 HCC组织、透明细胞癌囊肿组织、肝囊肿组织、肝硬化和发育不良结节组织、肝炎感染组织、邻近正常组织和独立正常组织等组织的组织微阵列（tissue microarray，TMA）中的N糖变化，并得到了相似的结果，即iCCA 组织中二等分的岩藻糖基化N糖显著增加。研究人员随后在血清中观察到了与组织中相似的变化趋势，其中共有12种N糖在血清和组织中遵循相同的趋势（上调或下调），并具有显著的P值。为了找到其中能够区分iCCA患者和非iCCA患者的特定N糖，研究人员对数据进行了优化，并确定二等份岩藻糖基化的N糖和核心N糖结构可做为区分iCCA和非iCCA患者的有效策略，且这些关键的N糖所提供的信息与CA19-9无关，即如果将这些N糖作为生物标志物，可提高临床的诊断能力。Mehta博士表示：“我们相信我们已经发现了一种新型的CCA血清生物标志物。它的性能远超当前使用的生物标志物。”虽然目前尚不清楚为什么会发生这些N糖的变化，但它们似乎始终发生在患有CCA的组织中，而在健康组织或其他类型肝癌的组织中不存在。而血清样本与组织样本的相似变化趋势表明，通过这些N糖，无需侵入性组织活检就可检测CCA。不过，离这种新的生物标志物进入临床使用还需要一段时间，Mehta和Ochoa-Rios计划继续研究哪些蛋白质与这些N糖变化相关以及背后的机制是什么。N糖附着在蛋白质上，Mehta博士解释道，“因此，同时知道是什么蛋白质的糖基化发生了变化，才是更好的生物标志物。”图3 Anand Mehta和Shaaron Ochoa-Rios（图源：[2]）责编|风立宵校对|风立宵End参考资料：[1]Ochoa-Rios S, Blaschke CRK, Wang M, et al. Analysis of n-linked glycan alterations in tissue and serum reveals promising biomarkers for intrahepatic cholangiocarcinoma. Cancer Res Commun (2023) 3(3):383–94. doi: 10.1158/2767-9764.CRC-22-0422 [2]https://web.musc.edu/about/news-center/2023/06/05/cancer-biomarker 本文系生物探索原创，欢迎个人转发分享。其他任何媒体、网站如需转载，须在正文前注明来源生物探索。   往期精选 围观 ‍把病毒困在“陷阱”里！海德堡大学探明病毒渗透最后一步，或将带来预防新手段！ 热文基因振荡器：在两种衰老模式间来回切换，细胞寿命延长了82%！ 热文用超声波突破皮肤屏障！MIT科学家为皮肤给药提供可穿戴解决方案 热文新发现：加速癌症发展的染色体外DNA，甚至出现在癌症之前，推动组织癌变！ 热文 在基因组中“跳来跳去”的转座子，有望成为免疫疗法抗击肿瘤的新靶点！点击“阅读原文”，了解更多~