脂質納米顆粒作為(wei) C0VID-19 mRNA 疫苗的重要組成部分，在有效保護 mRNA 和將 mRNA 轉運到細胞的過程中發揮關(guan) 鍵作用。裸的 或 RNA 在體(ti) 液中容易被核酸酶迅速降解，難以在靶組織中積累。且免疫係統也能夠識別並降解外源性的核酸引發免疫反應。
基於(yu) 或 RNA 的基因療法遇到的最大問題便是藥物遞送。為(wei) 了實現安全有效的核酸遞送，科學家們(men) 開發了脂質納米顆粒（Lipid nanoparticle, LNP）以保護核酸不被降解，最大限度地向靶細胞遞送，並減少核酸對脫靶細胞的暴露。
“脂質體(ti) "一詞出現於(yu) 上世紀六十年代，當時發現封閉的脂質雙層囊泡能在水中自發形成。脂質體(ti) 是一種納米載體(ti) ，由一個(ge) 或幾個(ge) 脂質雙層組成，大小在 20 nM 到 1000 nM 之間，親(qin) 水性藥物可以封閉在脂質體(ti) 的水性內(nei) 部區域，而疏水性藥物可以包裹在脂雙層的烴鏈區域中[1]。因此，脂質體(ti) 被廣泛研究用於(yu) 藥物輸送。脂質體(ti) 能夠穩定用於(yu) 治療的化合物並克服細胞和組織吸收的障礙[2][3]，改善化合物對疾病部位的靶向性，從(cong) 而減少在非靶器官中的積累[4]。根據給藥途徑和疾病部位，結合不同遞送平台的脂質體(ti) 可以進一步改善封裝化合物的遞送。
圖 1. 不同類型脂質體(ti) 藥物遞送係統的示意圖[4]。 (A) 傳(chuan) 統脂質體(ti) ；(B) 聚乙二醇化脂質體(ti) ；(C) 配體(ti) 靶向脂質體(ti) ；(D) 治療診斷脂質體(ti) 。
脂質納米顆粒是由一個(ge) (單層) 或多個(ge) (多層) 磷脂雙層組成的球形囊泡，通常由四種成分組成：陽離子脂質 、輔助脂質、膽固醇 和聚乙二醇化脂質。
圖 2. 含有 mRNA 的脂質納米顆粒的示意圖[1]。
已知超過 40% 治療癌症的小分子藥物在水中溶解度低，而脂質體(ti) 作為(wei) 藥物遞送係統能夠封裝這些藥物並提高其水溶性，降低了藥物對正常組織的毒性，延長了藥物的停留時間。許多脂質納米顆粒藥物製劑已經被廣泛應用於(yu) 許多臨(lin) 床試驗，作為(wei) 抗癌、抗炎、抗生素、抗真菌、麻醉劑和其他藥物和基因療法的遞送係統，尤其是在遞送核酸藥物領域。
例如，最早獲批的脂質體(ti) 藥物 Doxil，一種抗腫瘤藥物阿黴素的脂質納米粒製劑，使用納米顆粒延長在人血漿中的循環時間，同時降低阿黴素的心髒毒性。
其次，核酸藥物，一種在脂質納米顆粒負載的 siRNA 藥物，可減少肝髒中轉甲狀腺素蛋白的形成，最近獲得 FDA 批準用於(yu) 治療遺傳(chuan) 性轉甲狀腺素蛋白介導的澱粉樣變性。它是最早獲批脂質納米顆粒製劑核酸藥物，被視作核酸療法發展的重要裏程碑。
此外，脂質納米顆粒最新的成功應用是 Pfizer/BioNTech 和 Moderna 獲批上市的兩(liang) 種 C0VID-19 mRNA 疫苗的遞送載體(ti) 。兩(liang) 種 mRNA 疫苗的脂質納米顆粒的組成非常相似。
不過，未經修飾的脂質納米顆粒同樣具有局限性。脂質納米顆粒會(hui) 在肝髒積聚，缺乏肝髒以外器官靶向選擇性。
一篇題為(wei) "Lung-selective mRNA delivery of synthetic lipid nanoparticles for the treatment of pulmonary lymphangioleiomyomatosis" 的文章中，研究團隊通過文庫篩選發現 N 係列脂質（尾部含有酰胺鍵）製備的納米顆粒能夠選擇性地將 Cre mRNA 遞送到小鼠肺中，而且隻要調整 N 係列脂質的頭部結構就可以實現靶向不同的肺細胞類型（圖 4）。
在 306-N16B LNP 中，33.6% 的肺內(nei) 皮細胞被轉染，1.5% 的上皮細胞和 1.9% 的巨噬細胞被轉染。而 113-N16B LNP 優(you) 先將 Cre mRNA 傳(chuan) 遞給內(nei) 皮細胞（占內(nei) 皮細胞總數的 69.6%），但也傳(chuan) 遞給巨噬細胞 (18.9%) 和上皮細胞 (7.3%) 。這一研究有助於(yu) 解決(jue) 脂質納米顆粒向肝髒以外器官（如肺和腎）的有效遞送的問題。
4. 小結
脂質納米顆粒能夠將不同藥物（mRNA、siRNA和小分子藥物等）包封並可控地輸送到體(ti) 內(nei) 的特定部位，這使得它們(men) 對治療多種疾病非常有用。隨著相關(guan) 技術的發展相信脂質納米顆粒會(hui) 幫助更多藥物實現高效遞送。
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