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Angew. Chem. :器官靶向mRNA递送单组分Janus树枝状大分子载体2025-05-29
mRNA(信使核糖核酸)是分子生物学中心法则中的关键分子。近年来,以mRNA疫苗为代表的mRNA递送技术在生物医学领域的应用迅速扩展,尤其是在预防或治疗蛋白质表达异常相关疾病方面展现出巨大潜力。然而,mRNA的易被降解特性使其需要递送系统来保护其进入目标细胞。此外,将mRNA靶向递送至特定器官如肺、脾脏等仍面临较大挑战。

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  基于单组分可离子化两亲性Janus树枝状大分子(IAJD)的mRNA递送系统因其良好的稳定性和高效的递送效率而崭露头角。IAJD是一种新型的mRNA递送载体,由亲水和疏水枝状结构组成,利用一步“注射”的自组装方法将其与mRNA共组装可以得到封装mRNA的树枝状大分子囊泡纳米颗粒(dendrimersome nanoparticle, DNP)。

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近日,华东理工大学张大朋教授/李永生教授团队聚焦IAJD这一新型mRNA递送平台,以minireview的形式系统阐述了IAJD的设计、合成、mRNA递送以及器官靶向递送性能。IAJD载体的单组分性质使得探究其构效关系十分简单。具体表现在:IAJD可以通过结构优化策略实现简单、高效的合成,并且经过结构优化的IAJD分子表现出更加高效的mRNA递送效率以及不同的器官靶向递送效果。例如,去掉亲水部分的乙二醇序列,并引入新的叔胺基团,IAJD可表现出高效的脾脏和淋巴结靶向递送特性;通过将疏水部分的对称烷基链替换为非对称烷基链,IAJD的mRNA递送效率可提高90倍以上。

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 现有IAJD能够高效地将mRNA递送到肝脏、肺、脾脏和淋巴结等多个器官,为治疗特定器官疾病mRNA药物的研发提供了新的思路。例如,IAJD34展示出优秀的肺部mRNA靶向递送效果(1.51*108 p/s)。最近已经有将IAJD34用于肺部靶向TGF-β mRNA靶向递送的研究,证明了基于IAJD的肺靶向mRNA递送系统在治疗急性肺损伤(ALI)等肺部疾病方面的巨大潜力。

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最后,需要说明的是,IAJD作为一类新型树状大分子基mRNA递送平台,与成熟的脂质纳米颗粒(LNP)递送系统相比,仍处于初步研究阶段,但已显现出优异的应用潜力。该工作通过系统总结关于 IAJD以及代表性的树状大分子mRNA递送载体的近期研究进展,重点阐述IAJD的器官靶向mRNA递送特性及其构效关系,旨在为开发更加高效的mRNA递送平台和新一代mRNA纳米药物提供启发和指引。

文信息

One-Component Ionizable Amphiphilic Janus Dendrimers for Targeted mRNA Delivery

Pengyu Zhu, Yongsheng Li, Dapeng Zhang

Angewandte Chemie International Edition

DOI: 10.1002/anie.202505304