陽離子脂質(zhì)體技術(shù)知識分享

近來陽離子脂質(zhì)體炒的火熱，本篇文章AVT小編來給大家介紹一下陽離子脂質(zhì)體技術(shù)知識的一些分享。首先我們知道陽離子脂質(zhì)分子在結(jié)構(gòu)上由四個(gè)部分組成：一個(gè)或多個(gè)陽離子頭部（head）、連接鏈（spacer）、連接鍵（linker bond）和疏水烴尾（hydrophobic tail）。

陽離子脂質(zhì)的頭部大都包含胺類基團(tuán)（除一種脂質(zhì)含脒基外），從簡單的氨基到被甲基或羥yi基團(tuán)取代的季銨鹽。陽離子脂質(zhì)的極性頭起著脂質(zhì)體與DNA、脂質(zhì)體-DNA復(fù)合物與細(xì)胞膜或細(xì)胞內(nèi)其它組分相互結(jié)合的作用。在陽離子膽固醇衍生物中，帶有叔胺基團(tuán)的陽離子膽固醇化合物比季銨鹽化合物有更高的轉(zhuǎn)染活力，并且毒性小得多。帶有多價(jià)極性頭基團(tuán)或具有多個(gè)正電荷極性頭的陽離子脂質(zhì)體轉(zhuǎn)染效率較高，這可能是因?yàn)樗cDNA的結(jié)合較牢固。

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隨著脂質(zhì)體技術(shù)的不斷發(fā)展，研究者們致力于開發(fā)新型的合成脂質(zhì)以提高脂質(zhì)體的載藥能力，于是陽離子脂質(zhì)應(yīng)運(yùn)而生，用于有效裝載帶負(fù)電的藥物，尤其是對于核酸藥物的遞送備受關(guān)注。常用的永jiu帶電的陽離子脂質(zhì)有3類：單價(jià)陽離子脂質(zhì)DOTAP、DOTMA、DIMRIE和DOTIM，多價(jià)陽離子脂質(zhì)DOGS和DOSPA，陽離子膽固醇衍生物DC-Chol和BGTC。

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帶電的陽離子脂質(zhì)的缺陷在于它會通過ji活Toll樣受體4（TLR4），刺激產(chǎn)生炎性因子IL-6和TNF-α，從而引發(fā)免疫反應(yīng)。目前的解決方法是著力于開發(fā)不飽和的可電離的陽離子脂質(zhì)，將可質(zhì)子化的胺基作為頭基，用不飽和酰基鏈提高轉(zhuǎn)染效率。第1代pKa為6.5的可電離陽離子脂質(zhì)1，2-二羥基-3-二甲基氨基丙烷（DLin-DMA）在pH 4條件中帶正電可有效封裝帶負(fù)電的藥物，靜脈注射后在pH 7.4的生理?xiàng)l件下接近中性可防止與血清蛋白的非特異性相互作用并改善循環(huán)時(shí)間，通過吸附內(nèi)源性載脂蛋白E（ApoE）觸發(fā)肝細(xì)胞表面受體的攝取，經(jīng)內(nèi)吞作用進(jìn)入肝細(xì)胞，在細(xì)胞內(nèi)體酸性環(huán)境中質(zhì)子化并與帶負(fù)電的內(nèi)源性脂質(zhì)相互作用導(dǎo)致內(nèi)體膜失穩(wěn)從而逃逸至細(xì)胞質(zhì)。在DLin-DMA的基礎(chǔ)上，修改長度和不飽和度得到了許多可用的陽離子脂質(zhì)，其中二油甲基-4-二甲基氨基丁酸酯（Dlin-MC3-DMA）是目前用來遞送siRNA有效的脂質(zhì)，載體的進(jìn)一步優(yōu)化可通過摻入內(nèi)體逃逸促進(jìn)劑（如pH敏感的聚合物或肽）或設(shè)計(jì)更安全有效的可電離脂質(zhì)來實(shí)現(xiàn)。

siRNA藥物Onpattro®（Patisiran陽離子脂質(zhì)體注射液）于2018年獲批上市，這也是用于zhi療轉(zhuǎn)甲狀腺素蛋白淀粉樣變性（hATTR）引起的神經(jīng)損傷的藥物，這款藥物中使用的關(guān)鍵脂質(zhì)即為可電離陽離子脂質(zhì)Dlin-MC3-DMA。此外，也有許多陽離子脂質(zhì)體藥物進(jìn)入臨床試驗(yàn)，如遞送紡錘體驅(qū)動(dòng)蛋白（KSP）-siRNA和血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）-siRNA的ALN-VSP02脂質(zhì)體，遞送分化簇31（CD31）-siRNA和血管生成素（TIE-2）-siRNA的AtuPLEX脂質(zhì)體，以及MediGene公司的Endo TAG-1（紫杉醇陽離子脂質(zhì)體）和石藥控股集團(tuán)有限公司的紫杉醇陽離子脂質(zhì)體。

由于肝臟不連續(xù)脈管系統(tǒng)的內(nèi)在蓄積，陽離子脂質(zhì)體已被證明可有效zhi療肝臟相關(guān)疾病（如hATTR和脂質(zhì)代謝疾病），而對于肝外遞送，靶向配體的修飾是較有希望的研究方向。Chen等用陽離子脂質(zhì)體包載低氧誘導(dǎo)因子1α（HIF1α）-siRNA，通過摻入葉酸/油酸-二酰化低聚殼聚糖實(shí)現(xiàn)葉酸配體的修飾，免疫印跡實(shí)驗(yàn)和凋亡測試表明此脂質(zhì)體減少了HIF1α相關(guān)蛋白的產(chǎn)生并誘導(dǎo)了耐缺氧黑色素瘤細(xì)胞的凋亡，增強(qiáng)了HIF1α-siRNA的抗黑色素瘤活性。此外，核酸與化藥的共遞送系統(tǒng)也是目前的研究熱點(diǎn)，比如Wang等將化療藥物吉西他濱和骨髓細(xì)胞白血病蛋白1（Mcl-1）- siRNA共載于陽離子脂質(zhì)體，結(jié)果顯示出協(xié)同增強(qiáng)的抗腫liu作用并克服了吉西他濱的耐藥性。陽離子脂質(zhì)體技術(shù)的發(fā)展對核酸藥物的開發(fā)意義重大，可以展望今后若能對患者轉(zhuǎn)錄組進(jìn)行測序，基于RNA療法的個(gè)性化醫(yī)學(xué)指日可待。