綜合編譯自Tapping Full Potential of Nanoparticles，BioSpectrum

　　在新冠疫情的高峰期，制藥業(yè)推動的 mRNA 應急藥物，成為了近代史上最引人注目的干預措施。mRNA 疫苗的成功要歸功于脂質納米顆粒（lipidbasednanoparticles）的使用，其在實現(xiàn)這一突破性成就和促進納米藥物領域的發(fā)展方面發(fā)揮了至關重要的作用。

　　納米粒子的直徑從 1 納米到 100 納米不等，比人的頭發(fā)還小，而頭發(fā)的直徑通常為幾百微米。常用的納米粒子主要有三種：聚合物納米粒子（polymeric nanoparticles）、聚合物納米粒子（liposomes）、脂質納米粒子（lipid nanoparticles，LNP）。目前，大多數(shù)研究都集中在 LNP 上。

　　在輝瑞（Pfizer）和 莫德納（Moderna）的疫苗取得成功的鼓舞下，其他幾家制藥公司和研究人員正在努力開發(fā)使用納米粒子的不同給藥模式。澳大利亞的 Vaxxas 就是其中之一，該公司開發(fā)了一個名為“Nanopatch”的平臺，利用脂質納米粒子包裹的投影將疫苗直接輸送到皮膚中的免疫細胞，從而有可能提高疫苗的療效，并且在分發(fā)過程中無需冷藏。2023 年 3 月，Vaxxas 報告了納米貼片的第一階段陽性結果，為無針/ 自控疫苗鋪平了道路。

　　澳大利亞生物技術巨頭 CSL 也在嘗試采用這項技術。2022年，CSL 與美國 Arcturus 合作，利用 Arcturus 的自擴增 mRNA技術和 LUNAR 脂質納米顆粒遞送平臺，開發(fā)傳染病疫苗并將其商業(yè)化。

　　除了疫苗，無針治療的領域也在不斷擴大，研究人員甚至在探索糖尿病治療的替代方法。2021 年，新加坡南洋理工大學的研究人員開發(fā)出了胰島素納米粒子（insulinnanoparticles），可作為糖尿病患者注射胰島素的口服替代品。

　　納米基因療法

　　據(jù) ScienceDirect 報道，65% 的使用納米粒子的臨床試驗都集中在癌癥領域，由此可見，基因療法是基于納米粒子的最廣泛的給藥方式。

　　不過，美國食品和藥物管理局已經(jīng)批準了幾種用于癌癥藥物的納米藥物。首個基于 LNP 的基因組藥是美國 Alnylam 的Onpattro，已于 2018 年獲批，標志著納米藥物領域的一個重要里程碑。此次獲批表明，納米醫(yī)學有能力解決核酸遞送的難題，并使患者能夠獲得核酸。核苷酸類藥物具有巨大的治療潛力，但也帶來了特殊的給藥難題，而納米顆粒給藥可以克服這些難題。

　　2023 年 3 月，日本北海道大學的研究人員開發(fā)出一種基于LNP的 CRISPR-Cas9 新型遞送系統(tǒng)，大大提高了體內基因治療的效率。這一突破發(fā)表在了《Journal of Controlled Release》期刊上。

　　2022 年 4 月，新加坡國立大學的研究人員與其他機構合作，證明了紅細胞釋放的納米級囊泡在遞送免疫治療 RNA 分子以抑制乳腺癌和轉移方面的潛力。

　　韓國的制藥公司走在這場革命的前列，宣布了建立若干合作伙伴關系，以推動 LNP 技術用于藥物開發(fā)。2023 年1 月，美國 Oncorus 和韓國 Daewoong啟動了聯(lián)合研究，對封裝在 Oncorus 專利 LNP 中的 mRNA 配方進行評估。2022年 4 月，韓國 GC 生物制藥公司與美國Acuitas Therapeutics 就 Acuitas 的 LNP技術達成開發(fā)和選擇權協(xié)議，重點關注疫苗和治療藥物的開發(fā)。

　　美國制藥巨頭輝瑞的 COVID-19 疫苗Comirnaty （復必泰）也使用了 Acuitas的 LNP 技術。另一家韓國制藥巨頭柳韓洋行與辛辛那提大學合作，利用 LNP 技術開發(fā)基于 mRNA 的癌癥免疫療法。

　　美國 Genevant Sciences 是 LNP 技術領域的領先企業(yè)，他們的 LNP 平臺使Alnylam 的 ONPATTRO 獲得了監(jiān)管部門的批準，該平臺應用廣泛，包括疫苗、治療性蛋白質生產(chǎn)和基因編輯。2021 年，日本制藥巨頭武田與 Genevant Sciences合作，開發(fā) LNP 遞送的核酸療法并將其商業(yè)化，該療法針對肝星狀細胞中以前無法獲得的藥物靶點，用于治療肝纖維化。

　　2020 年，中國遠大醫(yī)藥從事用于核酸治療的 LNP 開發(fā)，并與比利時eTheRNA 免疫療法公司達成戰(zhàn)略合作和產(chǎn)品許可協(xié)議，在中國成立合資公司AuroRNA Biotech。

　　中國臺灣地區(qū)的臺灣微脂質體（TLC）也是家專注于開發(fā)脂質藥物遞送系統(tǒng)的公司，其系統(tǒng)用于加強腫瘤和傳染性疾病治療藥物的遞送。

　　澳大利亞 EngeneIC 是一家生物制藥公司，致力于開發(fā)一種專有的 EDV 納米細胞平臺，用于癌癥化療藥物和功能性核酸的靶向給藥。EDV 是直接針對腫瘤的一流細胞免疫療法平臺。該公司已成功完成了 EDV 納米細胞平臺用于復發(fā)性、轉移性胰腺癌靶向細胞免疫療法的 IIa 期臨床試驗。

　　穿越血腦屏障

　　納米顆粒給藥技術的最新進展表明，在穿越血腦屏障方面取得了令人鼓舞的成果，而血腦屏障是治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的一項重大挑戰(zhàn)。通過創(chuàng)新技術，納米粒子已能有效地向大腦輸送治療藥物，為神經(jīng)退行性疾病和腦腫瘤等疾病的靶向治療開辟了新的可能性。

　　2023 年 4 月，研發(fā)基地位于韓國，專注于中樞神經(jīng)系統(tǒng)（Central NervousSystem，CNS）內的罕見退行性疾病的美國制藥公司 BIORCHESTRA 宣布，其主要藥物項目 BMD-001 取得重大進展。BMD-001 采用專有的腦靶向 RNAi 納米醫(yī)學（BTRiNTM）平臺，結合了靶向細胞遞送能力和專有的 RNA 化學物質。

　　2023 年 3 月 2 日，韓國浦項科技大學（POSTECH）的研究人員宣布開發(fā)出一種無需植入電極即可對大腦進行電刺激的納米醫(yī)學技術。他們使用的壓電納米粒子能對超聲波做出反應并釋放一氧化氮，從而暫時破壞血腦屏障，實現(xiàn)治療藥物的定向輸送。這種方法有望用于腦部疾病的非侵入性治療。

　　同日，來自西奈山醫(yī)療系統(tǒng)和美國Sloan Kettering 紀念癌癥中心的研究人員宣布，他們開發(fā)出一種使用納米顆粒的給藥方法，可以更有效地給藥抗癌藥物并靶向治療兒童腦腫瘤。該技術可加強對特定腫瘤位置的藥物輸送，同時不影響正常腦區(qū)，從而提高療效并減少毒性。

　　此外，2020 年，美國密歇根大學的研究人員開發(fā)出一種能夠通過小鼠血腦屏障的合成蛋白質納米粒子。這種納米粒子有望直接向惡性腦腫瘤輸送殺癌藥物。

　　納米機器人

　　具有自我推進和導航能力的納米機器人（nanorobots）在藥物輸送和治療方面取得了重大進展，特別是在難以進入的人體組織中。

　　2022 年，韓國大邱慶北科學技術研究院（DGIST）的研究人員開發(fā)出一種技術，每分鐘可生產(chǎn) 100 多個微型機器人，這些機器人可在體內分解。這一進步有望促進再生醫(yī)學的發(fā)展，包括干細胞的輸送。

　　此外，東京工業(yè)大學的科學家一直在研究如何利用金納米粒子，特別是金納米板，進行癌癥治療中的光熱療法。這些納米顆粒可以用近紅外線加熱，選擇性地靶向和破壞癌細胞，同時最大限度地減少對健康細胞的損害。

　　挑戰(zhàn)

　　有優(yōu)勢的同時，納米顆粒也存在一些需要關注的問題。納米顆粒給藥面臨的挑戰(zhàn)包括擴大生產(chǎn)工藝、確保儲存過程中的穩(wěn)定性、實現(xiàn)對特定部位的定向給藥以及評估潛在毒性。

　　“納米顆粒給藥成功的兩大關鍵挑戰(zhàn)是輔料和擴大商業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的能力。我們正在將長效微粒產(chǎn)品開發(fā)方面的知識和成功經(jīng)驗應用于納米微粒的開發(fā)和生產(chǎn)，以應對這些挑戰(zhàn)。”德國贏創(chuàng)醫(yī)療保健公司全球給藥戰(zhàn)略和技術營銷高級總監(jiān) Tom Tice 博士表示。贏創(chuàng)是先進給藥領域領先的合同開發(fā)和制造組織（CDMO），也是 LNP 給藥領域的領軍企業(yè)之一。

　　然而，使用從天然來源提取的磷脂并非易事。由于天然磷脂中存在多種不飽和脂肪酸，它們會以混合比例產(chǎn)生各種成分，不同批次的產(chǎn)品可能會有所不同。由此產(chǎn)生的物理、化學和生物特性差異使得開發(fā)穩(wěn)健、可重復的控釋給藥系統(tǒng)變得十分困難。

　　“現(xiàn)代合成磷脂有助于克服這一障礙。它們是單一的、定義明確的分子，更容易標準化。在適當?shù)臈l件下，它們可以對物理、化學、緩釋和生物特性進行有控制的調整，特別是在需要物理上更穩(wěn)定、在血漿中更穩(wěn)定的脂質體或具有更類似粉末特性的磷脂時。由于脂質體沒有抗原性，因此也很容易在體內代謝。”印度 VAV 生命科學公司總經(jīng)理Arun Kedia 表示，“它們毒性較低，溶解度較高，因此更適合用于脂質體給藥系統(tǒng)，特別是腸外給藥和吸入劑型。”VAV 提供制藥成分領域的解決方案，專門為化妝品、營養(yǎng)品和制藥行業(yè)生產(chǎn)卵磷脂和磷脂。

關注讀覽天下微信， 100萬篇深度好文， 等你來看……