精准肺部医学：工程师用脂质纳米颗粒靶向肺部疾病

宾夕法尼亚大学工程师开发了一种新的方法，用脂质纳米颗粒（LNPs）靶向肺部，这是Moderna和Pfizer-BioNTech新冠肺炎疫苗用于输送mRNA的微小胶囊，为囊性纤维化等肺部疾病的新治疗打开了大门

在《自然通讯》上的一篇论文中，生物工程系副教授Michael J.Mitchell展示了一种有效确定哪些LNP可能与肺部而非肝脏结合的新方法。米切尔说：“按照肝脏的设计方式，LNP往往会过滤到肝细胞中，难以到达其他地方。对于患有癌症或囊性纤维化的人来说，能够瞄准肺部可能会改变他们的生命。”

先前的研究表明，阳离子脂质——带正电的脂质——更有可能成功地将其内容物输送到肺组织。米切尔实验室的博士后、该论文的第一作者薛璐璐说：“然而，商业化的阳离子脂质通常带有高度的正电荷和毒性。”。由于细胞膜带负电，正电荷太强的脂质会撕裂靶细胞

通常，需要数百只小鼠单独测试LNP“库”的成员——具有不同结构和性质的化学变体——才能找到一种电荷较低、更有可能将药物有效载荷输送到肺部的LNP

相反，Xue、Mitchell和他们的合作者使用所谓的“条形码DNA”（b-DNA）用一条独特的遗传物质链标记每个LNP，这样他们就可以将一池LNP注射到少数动物模型中。然后，一旦LNP繁殖到不同的器官，就可以像超市里的商品一样扫描b-DNA，以确定哪些LNP最终进入肺部

在鉴定出一种成功穿透肺细胞的LNP后，Xue、Mitchell和他们的合作者将该分子应用于患有癌症的小鼠：该治疗具有显著的积极效果，通过传递抑制肺肿瘤生长的mRNA和gRNA链，显着减小了肿瘤大小。“这项技术将有助于加速肝脏以外的信使核糖核酸疗法的发展，”薛说，他指出了这项技术的速度、低成本和有效性