近年来，mRNA药物作为一种新兴的治疗手段，在癌症免疫治疗、疫苗、蛋白质替代治疗以及基因治疗等领域受到了越来越多的关注。当前，RNA疗法主要依赖于脂质纳米颗粒（LNPs）进行递送，且RNA只有在封装于LNPs内时才具有药物活性，这使得研究人员难以在短时间内分析多种类型的RNA分子。而且LNP装载的RNA药物通常需要在-20 ℃或-70 ℃下进行冷链运输，成本高昂，极大地限制了这些药物在偏远地区的应用。鉴于LNP递送模式的制备过程耗时且储存和运输要求严格等局限，因此，发展一种小规模、便捷且效果优异的mRNA递送体系至关重要。
近日，刘小龙研究团队在Chemical Engineering Journal期刊 (IF=13.3) 发表研究论文“A ready-to-use RNA delivery platform modulated by metal ions”。该研究旨在利用金属离子调控脂质体的物化特性，开发出一种小批量、易于存储、即混即用的mRNA递送平台。降低成本并延长保质期，从而为新型mRNA载体的发展奠定基础。通过这一创新，希望可以实现mRNA药物的更广泛应用，为生物小分子药物和抗体药物的替代和拓展提供更多可能性，推动生物医药领域的发展。
相比较于LNP，该研究提出了一种即混即用型的mRNA递送模式，该模式基于加入金属离子修饰的空载脂质体，尤其是Zn2+，可以增加RNA的装载（约1.5~2倍）和蛋白质表达（约3~7倍）。在分子尺度上，Zn2+可以重新编程脂膜的结构，最终形成更厚、更硬的脂膜，并具有更高的玻璃化转变温度。这种即混即用型的mRNA递送模式在酸性pH环境下，可电离脂质会发生质子化，并通过静电作用主动吸附mRNA。当pH值恢复至中性时，原有的静电作用力将减弱，使得mRNA能够利用介孔结构的虹吸效应以及亲疏水相互作用，顺利透过可电离脂质。在此基础上，研究团队证实了金属离子的引入能够显著提高mRNA的装载能力和表达效率，同时延长空载体的使用寿命。与传统的脂质纳米颗粒（LNP）相比，这种即用型给药策略在储存方面要求更为简单（室温或4 ℃条件下保存），且展现出更高的稳定性和体内递送效果。总的来说，这种简易且通用的RNA递送载体适用于多种不同的应用场景，展现了广阔的潜在应用前景。
该工作得到了国家自然基金、杭高院自主立项交叉项目、自主部署科研项目，杭高院启动经费和工作室经费的支持。助理研究员秦肇建、2022级硕士姜泳卓、助理研究员陶鹏为本研究的共同第一作者，刘小龙研究员为通讯作者，国科大杭州高等研究院生命与健康科学学院为第一单位。
