信使 RNA (mRNA) 在 1960 年代初首次被發(fā)現(xiàn)，并在 1970 年代被遞送到細胞內(nèi)并成功表達蛋白質(zhì)。與基于 DNA 的蛋白質(zhì)表達技術(shù)不同，mRNA 不需要進入細胞核來實現(xiàn)其功能，因此不會插入原始基因組，引起基因變異。在過去的幾十年中，利用mRNA表達多種蛋白質(zhì)來治療不同疾病的概念引起了科學界的關注。對mRNA 的修飾和遞送平臺設計的研究高效、快速地推動了 mRNA 技術(shù)的發(fā)展，但早期主要停留在學術(shù)界。直到COVID-19的全球爆發(fā)，Pfizer/ BioNTech和Moderna的mRNA疫苗的成功上市及其在預防病毒傳播方面的有效性終于讓 mRNA 技術(shù)從學術(shù)界進入公眾視野（也鑄就了歷史上最賺錢疫苗的傳奇：已在全世界接種數(shù)億劑；僅2021年一年，其全球銷量就能達到500億美元），對mRNA 技術(shù)的研究也蓬勃發(fā)展。
mRNA屬于單鏈長多核苷酸，極易被核糖核酸酶快速降解。此外，細胞膜通過靜電排斥作用進一步阻礙了mRNA進入細胞執(zhí)行蛋白轉(zhuǎn)染功能。因此，需要載體保護mRNA免被降解、高效運輸mRNA至目標細胞內(nèi)才能實現(xiàn)其功能。目前研究中已經(jīng)開發(fā)了各類非病毒載體來實現(xiàn)mRNA的高效遞送，主要包括：蛋白質(zhì)-mRNA復合物、脂質(zhì)載體（Lipid Nanoparticles）、聚合物載體、混合載體等。通過對載體的化學設計，可以實現(xiàn)mRNA在不同器官內(nèi)的遞送；通過對載體內(nèi)各組分的比例優(yōu)化，可以實現(xiàn)mRNA的高效遞送；诖耍疚脑敿毦C述了各類載體（遞送平臺）的優(yōu)勢以及最新研究進展。
得益于mRNA的胞內(nèi)遞送可實現(xiàn)蛋白的高效快速表達，基于mRNA的治療策略在對抗各種疾病中發(fā)揮著重要作用。mRNA最廣為人知的應用是目前被FDA批準的兩款用于對抗病毒的mRNA疫苗。此外，mRNA藥物最直接的應用是實現(xiàn)功能性蛋白在靶細胞中的表達，通過補充靶細胞中缺失的蛋白質(zhì)來治療罕見的遺傳代謝疾病，如神經(jīng)退行性疾病。通過提高抑癌蛋白的水平，mRNA藥物可以實現(xiàn)癌癥的治療。通過遞送腫瘤抗原相關的mRNA，則可以激活機體的免疫系統(tǒng)，實現(xiàn)癌癥的免疫療法。此外，Cas9 mRNA 和sgRNA的共遞送可以實現(xiàn)Cas9蛋白的瞬時表達，減少脫靶效應，提高了CRISPR/Cas9基因編輯的效率。
原文鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/cs/d1cs00617
通訊作者簡介：
陶偉教授，現(xiàn)為哈佛大學醫(yī)學院助理教授、布萊根婦女醫(yī)院Farokhzad Family杰出講席教授（Endowed Chair），也是哈佛大學醫(yī)學院歷史上第一個以助理教授身份獲得冠名杰出講席教授頭銜的華人學者。研究方向主要是圍繞藥物載體和生物材料的研發(fā)及其廣泛的生物醫(yī)學應用（如mRNA/siRNA等核酸遞送、腫瘤診斷治療、心血管疾病、創(chuàng)傷愈合及組織再生、感染或炎癥類疾病、糖尿病及其并發(fā)癥等的治療等）。陶偉教授團隊研發(fā)的多種藥物遞送核心技術(shù)已獲系統(tǒng)性的專利、具有良好的產(chǎn)業(yè)化背景。近四年以獨立通訊或者最后通訊作者身份在Nature Reviews Materials, Nature Reviews Cardiology, Nature Nanotechnology, PNAS, Nature Protocols, Matter (Cell Press), Trends in Chemistry (Cell Press), Nature Communications, Chemical Society Reviews, Angewandte Chemie, Advanced Materials 等期刊上發(fā)表論文50余篇，多數(shù)論文入選封面論文、Web of Science高被引論文或熱點論文。
曾獲得美國METAvivor青年研究員獎、美國心臟協(xié)會合作科學獎、哈佛大學醫(yī)學院/布萊根婦女醫(yī)院納米醫(yī)學研究中心基金、系基礎科學基金、Khoury Innovation Award、Stepping Strong Breakthrough Innovator Award、Nanotechnology Foundation等項目資助。曾獲評《麻省理工科技評論》中國35歲以下科技創(chuàng)新35人（TR35）、科睿唯安全球高被引科學家（2021年度）、微軟學術(shù)全球Top 5 Trending Authors in Nanotechnology以及Top Authors in Nanomedicine、Elsevier/Mendeley Data全球前2%頂尖科學家榜單（2019年度、2020年度影響力排行榜）、Chemical Society Reviews（IF= 54.564）期刊Emerging Investigator Award、Materials Today（IF= 31.041）期刊Rising Star Award、Angewandte Chemie（IF= 15.336）期刊杰出審稿人、Materials Horizons（IF= 13.266）期刊Top 10 杰出審稿人、Nanoscale（IF= 7.790）期刊Emerging Investigator Award等獎項。同時，擔任Springer Nature & BMC旗下期刊Journal of Nanobiotechnology（IF= 10.435）副主編、Wiley旗下期刊Exploration副主編，Matter（Cell Press, IF= 15.589）、Bioactive Materials（IF= 14.593）、Nano-Micro Letters（IF= 16.419）等期刊Editorial/Advisory委員會成員，eLife (IF= 8.140)、Bioactive Materials (IF= 14.593)、Acta Pharmaceutica Sinica B (IF= 11.413)等期刊客座編輯。
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