[发明专利]基于科罗索酸或其类似物的脂质纳米颗粒系统及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及基于科罗索酸或其类似物的脂质纳米颗粒系统及其制备方法和应用。本发明提供的脂质纳米颗粒由包括科罗索酸或其类似物和脂质材料制备而成，科罗索酸类似物包括熊果酸和齐墩果酸，脂质材料由可电离的阳离子脂质、中性磷脂、PEG化磷脂以及含有或不含胆固醇组成，科罗索酸或其类似物与脂质体材料的摩尔比为1：9～1：1。与现有技术相比，本发明提供的基于科罗索酸或其类似物的脂质纳米颗粒具有更强的细胞穿膜和组织渗透能力，本脂质纳米颗粒用于核酸分子的递送载体，包载至少一种核酸药物后，可被细胞高效摄取，并通过内体逃逸能力，达到显著提高核酸类药物的预防和治疗效果。

技术领域

本发明属于生物医药和纳米医学技术领域，尤其是涉及一种基于科罗索酸或其类似物的脂质纳米颗粒系统及其制备方法和应用。

背景技术

核酸药物主要指具有遗传特性和药理活性的含核苷酸或脱氧核苷酸的化合物，主要包括小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)、信使RNA(Messenger RNA,mRNA、质粒DNA等。RNA是存在于生物细胞、部分病毒和类病毒中的遗传信息。siRNA是人工合成的双链RNA，是RNA诱导沉默复合物的主要成员，激发与之互补的目标信使RNA的沉默，阻断mRNA的翻译和蛋白表达。mRNA是基因和蛋白质之间的一种瞬时中间体，其由DNA的一条链转录而来，是蛋白质生物合成的直接模板。质粒DNA是一种小型环状共价闭合的双链DNA分子，在质粒中插入目标DNA片段，并将其递送进细胞，可实现目标DNA在细胞质表达或入核与细胞基因组整合。核酸药物由于具有高度靶向特异性，在预防和治疗感染性疾病、癌症和遗传性疾病等领域发挥重要的作用。特别是，自20世纪80年代末以来，随着mRNA体外转录(IVT)技术的成熟和各类降低mRNA体内免疫原性、提高mRNA稳定性等相关研究的发展，mRNA成为了一种潜在的新型药物，其在病毒疫苗、蛋白质替代疗法、细胞重编程、基因组编辑等领域均显示出独特优势。

然而，核酸这类大分子存在稳定性差(易被酸、碱和酶降解)，体内半衰期短，很难穿过细胞膜以及胞内不稳定等问题。必须采取措施，首先将足够多的核酸递送到特定靶细胞或组织并避免被核酸酶降解，其次须保证核酸药物能被细胞内吞，入胞后通过有效的内体逃逸，以促进核酸药物释放到胞内。目前，核酸药物的靶向递送和内体逃逸是其所面临的两大挑战。对于前者而言，需要将核酸完整地、特异性地递送到合适的细胞内，以达到最高的治疗效果和最小的不良反应。例如，对于基因组编辑，需要将mRNA尽可能多地递送到需要编辑的细胞亚群，而避免对其他细胞产生不需要的编辑。而对于内体逃逸，由于被目标细胞摄取后，递送系统会首先存在于细胞的内体中并随后被降解或排出细胞外，因此要使核酸突破内体结构、成功释放到细胞质中成为了决定核酸能否在细胞中被成功表达的关键因素。

脂质纳米颗粒(lipid nanoparticles,LNP)是近年来研究较多、较成熟的一种核酸药物载体。一般来说，LNP是由中性脂质、一种阳离子脂质/可离子化脂质、胆固醇和一种PEG化脂质制备而成的具有纳米尺度的、有电子致密核心的球状或多面体颗粒，由于阳离子脂质和/或可离子化脂质的存在，LNP可以通过正负电荷的相互吸附将带负电的核酸包载在颗粒的核心部位。而中性脂质和胆固醇则起到维持和稳定LNP结构的作用。PEG化脂质定位于LNP的最外层，起到提高LNP稳定性、控制LNP粒径等作用。另外，阳离子脂质/可离子化脂质可在细胞内体中通过和带负电的内体膜相互作用，促进药物的内体逃逸。胆固醇和部分中性脂质也与LNP的内体逃逸能力相关。LNP纳米级的尺度可配合不同给药方式(例如皮下注射、肌内注射、静脉注射等)实现体内靶向递送。相对于其它递送载体，LNP具有生物相容性高、包封效果和体内外表达效果好，以及生产工艺成熟等优点。尽管如此，现有技术的LNP载体仍存在靶向效率和胞内递送效率低的问题。

发明内容

基于现有技术中脂质纳米颗粒载体所存在的靶向效率和胞内递送效率低的问题，本发明提供一种基于科罗索酸或其类似物的脂质纳米颗粒系统及其制备方法和应用。

本发明提供的基于科罗索酸或其类似物的脂质纳米颗粒系统能够实现核酸分子的有效包载，并同时提高核酸药物的靶组织蓄积、胞内递送效率和转染效率。