研究背景

1.1 LNP特性與組成：

本研究中測試的LNP制劑由C12–200離子化脂質、膽固醇、輔助脂質（DOPC或DOPE）和PEG綴合的脂質（DMG-PEG）組成。通過調整這些組分的摩爾百分比，我們制備了三種不同的LNP制劑。結果顯示，這些制劑在粒徑、電荷、多分散性和modRNA封裝效率方面表現出相似性（圖1）。

1.2 體外轉染效率：

圖一、不同成分LNP的表征

1.3 體內轉染效率

接下來，我們在體內評估了所有LNP的遞送效率。通過心肌內注射熒光素酶-modRNA LNP，并使用生物發光成像和組織裂解物分析來量化modRNA的翻譯水平。結果顯示，與檸檬酸緩沖液中的modRNA相比，LNP介導的modRNA遞送在心臟組織中表現出更高的轉染效率（圖3）。此外，我們還檢查了LNP在注射后24小時內的生物分布，發現LNP主要留在注射部位（左心室壁），而其他器官的LNP再分布水平相對較低（圖3d和圖S3）。

1.4 心臟細胞表達：

為了確定modRNA-LNP在體內靶向的心臟細胞類型，我們進行了心肌內注射eGFP-modRNA LNP，并在處理后24小時對心臟進行組織學處理。eGFP表達與心外膜細胞標志物WT-1、內皮細胞標志物ERG和成纖維細胞標志物vimentin共定位，表明這些細胞類型是modRNA-LNP的主要靶點（圖4）。有趣的是，三種測試的C12–200 LNP制劑顯示出相似的心臟細胞靶點和轉染分布模式，表明C12–200 LNP組成的變化并未影響其心臟細胞類型轉染或器官生物分布。

1.5 DMG-PEG脂質摩爾百分比的影響：

我們還測試了改變DMG-PEG脂質摩爾百分比對心臟modRNA-LNP轉染效率的影響。然而，結果顯示，不同PEG濃度的LNP制劑在心臟轉染效率方面沒有顯著差異（圖5）。然而，含有0.5% PEG-LNP的制劑導致了嚴重的急性毒性跡象，只有3/7只小鼠在注射后24小時內存活。

結論

參考文獻：Labonia, M. C. I., et al. "Cardiac delivery of modified mRNA using lipid nanoparticles: Cellular targets and biodistribution after intramyocardial administration." Journal of Controlled Release 369 (2024): 734-745.