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.2016年2月；24(1):66-75.
doi:10.1038/mt.2015.193。 Epub 2015年10月16日。

心肌输送携带modRNA的脂质纳米粒诱导快速瞬时表达

艾琳·特恩布尔 1, 艾哈迈德·埃尔图基 2, Kenneth M鱼 1, 马修·农尼马赫 1, 石川清川 1, 陈季秋 1, 罗杰·哈贾尔 1, 丹尼尔·安德森 2, 凯文·德·科斯塔 1
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心肌输送携带modRNA的脂质纳米粒诱导快速瞬时表达

艾琳·特恩布尔等。 分子治疗. 2016年2月.

摘要

基于纳米粒子的核苷酸递送为基因治疗提供了病毒载体的替代品。我们报告了使用配方脂质纳米粒（FLNP）向大鼠和猪心肌高效地体内输送修饰的mRNA（modRNA）。大鼠直接心肌注射含有1-10μg eGFPmodRNA的FLNP（n=3/组）后20小时，心脏组织中的绿色荧光蛋白（eGFP）mRNA水平呈剂量依赖性增强，高于裸modRNA的60倍以上。包括肺、肝和脾在内的非靶向表达低于心脏的10%。注射5μg FLNP/eGFPmodRNA后的表达动力学显示，6小时时表达强劲，48小时时减少一半，2周时几乎检测不到。冠状动脉内注射10μg FLNP/eGFPmodRNA也被证明是成功的，尽管20小时时eGFP mRNA的心脏表达低于直接注射，而非靶向表达也相应地较高。在健康和心肌梗死模型中，使用直接心肌注射和经皮冠状动脉内给药对猪进行的先导性研究证实了这些发现，并在整个心室壁上实现了表达。荧光显微镜显示治疗心脏中的GFP阳性心肌细胞。这种纳米颗粒增强的方法可在心脏内高效、快速和短期表达mRNA，为优化基因治疗以增强心脏功能和再生提供了新的机会。

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数字

图1
图1
测试配方类脂质纳米粒的稳定性在体外在合成当天（第0天），并在4°C下储存长达15天。用40 ng eGFPmodRNA（灰色），相对于未处理细胞（平均值±SD，n个= 3). 通过动态光散射（黑色）（平均值±SD，n个= 3).
图2
图2
大鼠心肌内注射配方类脂质纳米粒（FLNP）/eGFPmodRNA的剂量反应顶部面板：心肌内注射1、5或10μg eGFPmodRNA的FLNP 20小时后，通过实时聚合酶链反应测定大鼠心肌中eGFP mRNA的表达，并以生理盐水或10μg/裸eGFPmodRNA作为对照。数值代表相对于GAPDH的平均（±SD）eGFP mRNA表达水平，n个=每组3只大鼠*P（P）≤0.02与裸eGFPmodRNA。底部面板：大鼠心肌相应冷冻组织切片的免疫荧光显微照片(一)只含盐(b条)10μg裸eGFPmodRNA，以及(c–e类)FLNP/eGFPmodRNA，1μg(c（c）)，5-μg(d日)，或10-μg(e（电子）)剂量。用抗GFP抗体孵育的切片（绿色），用DAPI染色的细胞核（蓝色）。上面一行显示了带有合并的绿色和蓝色通道的伪彩色图像。下一行仅以灰度显示绿色通道。所有面板的比例尺=200μm。DAPI，4'，6-二氨基-2-苯基吲哚。
图3
图3
大鼠心肌内注射FLNP/eGFPmodRNA后的表达动力学. (一)心肌内注射含5μg eGFPmodRNA的配方脂质纳米粒（FLNP）后6小时至14天，通过实时聚合酶链反应测定大鼠心肌中eGFP mRNA的表达(n个=每个时间点1–5只大鼠，共19只）。数值表示eGFP mRNA相对于GAPDH的表达水平，表明mRNA在注射后随时间呈指数衰减。(b条)在上述研究的选定时间点（6小时至14天）采集的大鼠心肌冰冻组织切片的代表性免疫荧光显微照片。用抗GFP抗体孵育的切片（绿色），用DAPI染色的细胞核（蓝色）。所有面板的比例尺=200μm。DAPI，4'，6-二氨基-2-苯基吲哚。
图4
图4
心肌内注射FLNP/eGFPmodRNA后eGFP mRNA在大鼠体内的生物分布在心肌内注射含有5μg eGFPmodRNA的配方脂质纳米粒（FLNP）20小时后采集的器官中，通过实时PCR测定eGFP mRNA的表达。数值代表平均值（±SD，n个=3只大鼠）与GAPDH相关的eGFP mRNA表达水平，并通过心脏中的平均表达进行标准化。SKM，骨骼肌*P（P）<0.001相对于心脏。插图：注射后20小时大鼠心肌冷冻组织切片的免疫荧光显示α-肌动蛋白阳性细胞，肌节（红色）表达GFP（绿色）。细胞核DAPI染色（蓝色）。比例尺=10μm。DAPI，4’，6-二脒基-2-苯基吲哚。
图5
图5
大鼠冠状动脉内注射FLNP/eGFPmodRNA并暂时阻断主动脉条形图显示20小时收获器官中eGFP mRNA的生物分布（黑色条，n个=4）和14天（灰色条，n个=2）在冠状动脉内输送含有10μg eGFPmodRNA的配方类脂质纳米粒（FLNP）后。数值代表实时PCR测得的eGFP mRNA相对于GAPDH的平均（±SD）表达水平。SKM，骨骼肌*P（P）20小时时相对于心脏<0.005；对14周的样本未进行统计分析。插图：递送后20小时收集的大鼠心肌中GFP的表达，通过与抗GFP抗体（绿色）和DAPI（蓝色）孵育的冷冻组织切片的免疫荧光证明。比例尺=200μm。DAPI，4'，6-二氨基-2-苯基吲哚。
图6
图6
在健康和患病猪中进行的一项大动物实验中，直接心肌内输送FLNP/eGFPmodRNA。(一)与未经处理的假动物相比，心肌内注射含有72μg剂量eGFPmodRNA的配方类脂质纳米粒（FLNP）20小时后，健康猪心肌中eGFP mRNA的表达。生物分布显示GFP在非靶器官中的表达低于心脏。数值代表相对于GAPDH的平均（±SD）eGFP mRNA表达水平。(b条)心肌内注射FLNP/eGFPmodRNA（36-μg剂量）20分钟后，心肌梗死后12周心力衰竭猪的两个左心室部位eGFP mRNA的表达，与未注射远端左心室部位和未治疗的假动物相比。插图：健康猪注射后20小时注射部位心内膜下的猪左室心肌冰冻组织切片免疫荧光显微镜（上插图）和注射后20分钟注射部位边缘区（BZ）的猪左心室心肌切片免疫荧光镜（下插图）显示GFP（红色）的表达。细胞核DAPI染色（蓝色）。比例尺=50μm。(c–e类)定殖研究显示GFP在含有肌节的α-肌动蛋白阳性心肌细胞中的表达（红色）(c（c）)，在波形蛋白阳性的心脏成纤维细胞中(d日)和脾脏中的巨噬细胞（MΦ）(e（电子），箭头）。细胞核DAPI染色（蓝色）。比例尺=10、25和25μm，如图所示。DAPI，4'，6-二氨基-2-苯基吲哚。
图7
图7
健康和患病猪冠状动脉内注射FLNP/eGFPmodRNA的初步大动物研究. (一)冠状动脉内注射500μg eGFPmodRNA的FLNP 20小时后，健康和患病（心肌梗死后48小时）猪心肌中eGFP mRNA的表达，比较心脏不同区域的表达水平。LA，左心房；左心室；右心室。插图：健康（左插图）和梗死后（右插图）心脏左心室后部冷冻组织切片的免疫荧光显示GFP表达（红色），细胞核DAPI染色（蓝色）。比例尺=200μm。(b条)免疫荧光显微镜研究显示，GFP表达（红色）与α-平滑肌肌动蛋白阳性平滑肌细胞在介质（m）中共定位，也与冠脉壁内膜（i）和外膜（a）层的细胞共定位，冠脉壁被GFP阳性心肌组织包围。比例尺=100和25μm，如图所示。DAPI，4'，6-二氨基-2-苯基吲哚。
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    1. Kawase，Y，Ly，HQ，Prunier，F，Lebeche，D，Shi，Y，Jin，H等人（2008）。通过基因转移逆转临床前心力衰竭模型中长期表达SERCA2a后的心脏功能障碍。美国心脏病杂志51:1112-1119。-公共医学
    1. Zsebo，K，Yaroshinsky，A，Rudy，JJ，Wagner，K，Greenberg，B，Jessup，M等人（2014）。AAV1/SERCA2a基因转移对严重心力衰竭患者的长期影响：复发性心血管事件和死亡率分析。Circ Res 114:101–108号。-公共医学
    1. Hayward，C，Banner，NR，Morley-Smith，A，Lyon，AR和Harding，SE（2015）。心力衰竭SERCA基因治疗的当前和未来前景：临床展望。《人类基因疗法》26:293–304。-公共医学
    1. Yaniz Galende，E，Chen，J，Chemaly，E，Liang，L，Hulot，JS，McCollum，L等人（2012）。干细胞因子基因转移通过原位招募和扩增c-kit+细胞促进心肌梗死后心脏修复。Circ Res 111:1434–1445。-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Ishikawa，K，Fish，K，Aguero，J，Yaniz-Galende，E，Jeong，D，Kho，C等人（2015）。干细胞因子基因转移可改善猪心肌梗死后的心脏功能。循环性心力衰竭8:167-174。-项目管理咨询公司-公共医学

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