石立旺，張楠，祝綸宇，王穎，郭敏，杜超

基因藥物治療是以 mRNA 作為橋梁，將 DNA 的遺傳密碼傳輸?shù)胶颂求w中進行蛋白質(zhì)表達，恢復人體內(nèi)缺失的蛋白質(zhì)或創(chuàng)造新的蛋白質(zhì)來達到治療疾病的目的。理論上，mRNA 擁有能夠合成“任意一種蛋白質(zhì)”的潛力，將mRNA 制成疫苗或者藥物，相當于送出一張可以在人體內(nèi)生成藥物工廠的“施工圖紙”，根據(jù)這張“圖紙”，mRNA 可以在細胞內(nèi)翻譯表達而無需進入細胞核，因此相比于 DNA藥物或傳統(tǒng)的功能性生物分子，mRNA 療法具有獨特的優(yōu)勢。首先，mRNA 不會整合到宿主的基因組中，避免基因突變的風險。其次，mRNA 免疫源性低，不易觸發(fā)機體免疫反應，半衰期短、代謝產(chǎn)物純天然，沒有持續(xù)累積毒性的風險。再次，負載 mRNA 的疫苗可以誘導 T 細胞和自然殺傷細胞攻擊癌細胞，還能夠激活 toll 樣受體和視黃酸誘導基因 I，在體內(nèi)產(chǎn)生免疫腫瘤的微環(huán)境[1-2]。最后，mRNA很容易通過體外轉(zhuǎn)錄過程合成，這個過程相對廉價，并且可以快速應用于各種療法。因此，從制藥行業(yè)的角度來看，mRNA 是一種非常有潛力的候選藥物，可以滿足基因治療、癌癥治療以及開發(fā)疫苗等需求。盡管 mRNA 在治療疾病方面具有獨特的優(yōu)勢，但由于其很容易被酶降解，不容易被靶細胞攝取，因此如何高效穩(wěn)定地將其進行細胞內(nèi)傳遞是臨床應用中面臨的主要問題。為了克服這一障礙，人們已經(jīng)開發(fā)出病毒載體和非病毒載體用于遞送 mRNA。病毒載體可能引起嚴重的不良反應甚至死亡，臨床應用十分有限。而非病毒載體，包括脂質(zhì)納米顆粒、病毒樣顆粒、聚合物納米顆粒、無機納米顆粒和外泌體，具有安全性高、靶向性強的優(yōu)點，是臨床研究的熱點（圖 1）。本文介紹了 mRNA 藥物的發(fā)展歷程、治療過程、設計原則、遞送體系及其生物醫(yī)學應用中的研究熱點，討論了基于 mRNA 的治療方法存在的種種挑戰(zhàn)和應用前景。

圖1 目前基因治療常用的非病毒載體（脂質(zhì)納米顆粒、聚合物納米顆粒和無機納米顆粒先進入核內(nèi)體，然后進入溶酶體和細胞。病毒樣顆粒先進入核內(nèi)體，再進入細胞。外泌體和仿生納米顆粒通過膜融合和各種內(nèi)吞途徑進入細胞[3]）

1 mRNA 療法的發(fā)展歷程

從 1961 年首次發(fā)現(xiàn) mRNA 到 mRNA 藥物或疫苗首次在臨床應用歷經(jīng)了半個世紀。1978 年，Dimitriadis 成功地用脂質(zhì)體將外源性 mRNA 轉(zhuǎn)染到小鼠淋巴細胞中[4]。同年，Ostro 等[5]將 mRNA 轉(zhuǎn)染到人細胞。1984 年，Krieg和 Melton[6]成功合成具有生物活性的 mRNA 并將其注射到青蛙卵中，證實了人造 mRNA 的功能與內(nèi)源性 mRNA相似。Malone 等[7]于 1989 年首次提出 mRNA 疫苗的概念。與此同時，以陽離子脂質(zhì)體為載體的 mRNA 遞送系統(tǒng)“l(fā)ipofectin”被商業(yè)化。1995 年，科研人員首次將 mRNA編碼的癌癥抗原注射到體內(nèi)，以進行癌癥免疫治療研究，但是基于當時的技術條件，mRNA 的安全性、穩(wěn)定性以及藥物遞送等方面需進一步驗證，臨床試驗并沒有取得太大的進展[8]。到了 21 世紀，隨著醫(yī)學研究技術的進步，mRNA 的合成、修飾和遞送技術有了新的進展，mRNA 療法得到研究人員和一些生物制藥公司的關注。2011 年，轉(zhuǎn)錄激活因子樣效應物核酸酶技術被開發(fā)用于基因編輯[9]，為 mRNA工程提供了強有力的工具。此外，SARS-COV-2 的爆發(fā)加速了 mRNA 疫苗的開發(fā)。2020 年 12 月 11 日，輝瑞公司的疫苗 BNT162b2 獲得了 FDA 的緊急授權，成為首個用于人類的 mRNA 藥物。

2 mRNA 療法的治療過程

mRNA 藥物在體內(nèi)發(fā)揮作用大體可分成六個步驟：第一步，注射的 mRNA 藥物被抗原呈遞細胞內(nèi)吞；第二步，mRNA 進入胞質(zhì)后，由核糖體翻譯成蛋白質(zhì)，翻譯的抗原蛋白通過多種途徑激活免疫系統(tǒng)；第三步，細胞內(nèi)抗原被蛋白酶體復合物分解成較小的片段，片段通過主要組織相容性復合體（MHC）I 類分子遞送給細胞毒性 T 細胞；第四步，活化的細胞毒性 T 細胞通過分泌穿孔素、顆粒酶等細胞因子殺死感染細胞；此外，分泌的抗原可被細胞攝取，在核內(nèi)體降解，并通過 MHC II 類分子遞送給輔助 T 細胞；最后，輔助 T 細胞刺激 B 細胞產(chǎn)生抗體，并通過炎性細胞因子激活吞噬細胞，清除病原體（圖 2）。

圖2 mRNA 療法的治療過程[10]

3 mRNA 的設計原則

mRNA 疫苗或藥物是用合成的 mRNA 分子生產(chǎn)抗原，從而引發(fā)機體免疫反應。mRNA 分子的序列設計主要模仿了內(nèi)源性 mRNA 的五個結(jié)構(gòu)部分，分別是：5' 帽子、5' 非翻譯區(qū)（5'UTR）、開放閱讀框（ORF）、3' 非翻譯區(qū)（3'UTR）和多尾 A（圖 3）。如果是自我擴增的 mRNA，還會含有 RNA 聚合酶的基因，這種 RNA 聚合酶在細胞內(nèi)擴增 mRNA，從而生產(chǎn)較多的抗原。

圖3 體外轉(zhuǎn)錄 mRNA 的關鍵結(jié)構(gòu)：5' 帽子、5'UTR、ORF、3'UTR 和多尾 A[11]

科研人員根據(jù) 5' 末端第一個或第二個核苷酸的羥基上是否有甲基化的核糖，把 5' 帽子分為 O 型、I 型和 II型。5' 帽子不僅可以阻止細胞質(zhì)傳感器的識別，從而防止錯誤的免疫反應，而且能夠在空間上保護 mRNA 不被核酸外切酶降解。另外，5' 帽子可以和多尾 A、多尾 A 結(jié)合蛋白以及翻譯起始因子協(xié)同工作，從而環(huán)化 mRNA 并募集核糖體進行轉(zhuǎn)錄。

5'UTR 的主要功能是幫助 mRNA 與核糖體結(jié)合。早期研究表明，鳥嘌呤和胞嘧啶含量高的 5'UTR 可以抑制mRNA 翻譯。因此，在設計 5'UTR 時應減少鳥嘌呤和胞嘧啶的數(shù)量。此外，由于 AUG 會破壞 ORF 的翻譯，在設計 5'UTR 時應避免使用 AUG 作為起始密碼子[12]。

ORF 作為抗原-蛋白編碼區(qū)，其翻譯效率至關重要。富含鳥嘌呤和胞嘧啶的 ORF 具有更高的翻譯效率。有研究表明，在不改變編碼蛋白氨基酸序列的情況下，將宿主體內(nèi)罕見的密碼子改變?yōu)槌Ｒ姷拿艽a子，可以提高蛋白的表達水平[13]。此外，科研人員有時會通過 ORF 區(qū)的內(nèi)部修飾（N6-腺苷酸甲基化、胞嘧啶羥基化、尿苷酸甲基化或假尿苷）來加強翻譯。這是因為所有原生 mRNA 都包含修飾核苷，所以免疫系統(tǒng)會識別無修飾的單鏈 RNA，然后產(chǎn)生干擾素，阻止 mRNA 翻譯。使用修飾核苷可以防止被識別，從而保證翻譯足夠的蛋白質(zhì)。

3'UTR 和多尾 A 是 mRNA 必需的序列，長度與翻譯效率成正比。3'UTR 具有調(diào)節(jié) mRNA 翻譯、半衰期和亞細胞定位的功能。多尾 A 的長度大于 100 bp 是治療性mRNA 的最佳選擇；長度在 100 ～ 150 bp 能夠與多尾 A 結(jié)合蛋白形成起始轉(zhuǎn)錄的復合體，保護 5' 帽子不被酶降解。

4 非病毒載體遞送系統(tǒng)

mRNA 必須進入宿主細胞并表達才能發(fā)揮功能，帶負電荷的 mRNA 很難穿過細胞膜上的陰離子磷脂雙分子層，且容易被免疫系統(tǒng)中的細胞吞噬和核糖核酸酶降解。因此，mRNA 遞送系統(tǒng)不僅要提高宿主細胞的攝取，還要保護mRNA 不被降解。目前，能夠達成這個目標并且臨床效果較好的是非病毒載體。下面將介紹非病毒載體遞送系統(tǒng)的開發(fā)和應用。

4.1 脂質(zhì)納米顆粒遞送系統(tǒng)

脂質(zhì)納米顆粒（LNPs）通常由四種成分組成：可電離脂質(zhì)、膽固醇、聚乙二醇化磷脂和輔助脂質(zhì)，它們共同包裹mRNA，保護其不被降解?？呻婋x脂質(zhì)能夠促進 mRNA 的封裝和釋放。膽固醇嵌入磷脂分子之間，調(diào)節(jié)磷脂膜的流動性，降低膜的滲透性，減少 mRNA 滲漏。此外，它可以保持脂質(zhì)膜的柔韌性，調(diào)節(jié)磷脂的相變，防止氧化，增強 LNPs抵抗外部條件變化的能力。聚乙二醇化磷脂可以使 LNPs表面覆蓋親水性保護膜，防止其被免疫系統(tǒng)中的細胞清除。輔助磷脂可以提高 LNPs 整體的相變溫度和穩(wěn)定性。飽和輔助脂質(zhì)（例如二硬酯酰磷脂酰膽堿）最適合遞送短鏈RNA（例如 siRNA），不飽和輔助脂質(zhì)（例如二油酰磷脂酰乙醇胺）最適合遞送 mRNA。

LNPs 作為 mRNA 的載體有非常廣泛的應用。例如，根特大學的研究人員制備了在生理條件下可降解的 1,2,4-三唑啉-3,5-二酮綴合物并成功包裹 mRNA，用于提高多種細胞的 mRNA 轉(zhuǎn)染效率[14]。COVID-19 mRNA LNPs 疫苗在不同人群中顯出優(yōu)異的保護效果[15]。盡管 LNPs 作為遞送 mRNA 的平臺表現(xiàn)出優(yōu)異的預防和治療疾病效果，但LNPs 有潛在的毒理學作用，會誘導免疫反應，促進中性粒細胞浸潤，從而導致炎癥。此外，已有報道 LNPs 能夠引起疼痛、紅腫和發(fā)燒等副作用[16]。因此，LNPs 給藥系統(tǒng)的細胞毒性和免疫原性尚有待進一步探索。

4.2 病毒樣顆粒遞送系統(tǒng)

病毒樣顆粒（VLP）是由一種或多種病毒結(jié)構(gòu)蛋白通過自組裝而形成的納米級顆粒，直徑 20 ～ 200 nm，形態(tài)上類似于天然病毒，但通常不包含親代病原體遺傳物質(zhì)。通過病毒工程技術將 mRNA 與 VLP 衣殼蛋白特異性識別，可以形成 VLP-mRNA，再利用 VLP 的粒徑優(yōu)勢和衣殼蛋白，使 mRNA 很容易地進入相關免疫細胞中，瞬時感染細胞，有效降低脫靶效應（圖 4）[17]。上海交通大學的研究人員使用攜帶 mRNA 的慢病毒顆粒直接靶向 I 型單純皰疹病毒（HSV-1）基因組，該顆粒有效地阻止了 HSV-1 復制和皰疹性基質(zhì)性角膜炎的發(fā)生[18]。霍華德·休斯醫(yī)學研究所設計了一種人鼠逆轉(zhuǎn)錄病毒樣蛋白，并將其制作成 VLP 用來遞送特定的 mRNA，極大地拓展了核酸治療的應用范圍[19]。作為一種天然可生物降解納米材料，VLP 避免了由逆轉(zhuǎn)錄病毒引起的基因組缺失。隨著基因技術的進一步發(fā)展，VLPs 作為安全有效的疫苗和基因編輯傳遞工具逐漸得到研究開發(fā)。

圖4 病毒樣顆粒遞送系統(tǒng)（病毒樣顆粒從血管進入體內(nèi)，在躲避巨噬細胞吞噬的同時觸發(fā)靶細胞內(nèi)吞，然后釋放 mRNA 藥物[17]）

4.3 仿生納米顆粒遞送系統(tǒng)

仿生納米顆粒（CM-NPs）主要由功能性納米顆粒和具有生物活性的細胞膜涂層組成，其中功能性納米顆粒攜帶化療藥物、基因藥物等，發(fā)揮治療作用。細胞膜涂層包括紅細胞、白細胞、巨噬細胞、腫瘤細胞、細菌以及各類工程化細胞，發(fā)揮包封、遞送、保護、靶向和長循環(huán)作用（圖 5）。鑒于腫瘤細胞和細菌表面的特定蛋白質(zhì)能夠激活免疫系統(tǒng)和提高黏附性，CM-NPs 在 mRNA 藥物的功能傳遞上比傳統(tǒng)納米載體更加多樣化。例如，甲型流感病毒表面的血凝素（HA）蛋白在體內(nèi) pH 值下將病毒包膜與周圍膜融合，輕松地將其遺傳物質(zhì)傳遞到宿主細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)中。受此啟發(fā)，加州大學圣地亞哥分校的研究人員使用細胞膜涂層制造能夠體內(nèi)逃逸的仿生納米顆粒，并使其表達 HA。在體內(nèi)和體外評估中，這些納米顆粒能夠?qū)?mRNA 有效傳遞到靶細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)中，并顯著提高蛋白質(zhì)的表達水平[21]。此外，利用細胞膜上的特異性識別蛋白可以實現(xiàn)靶向給藥，從而大大改善治療效果。同濟醫(yī)院的研究人員設計了一種腫瘤靶向肽（cRGD）修飾的癌細胞膜包被的碳酸鈣納米顆粒，用于遞送 IL-12 mRNA。cRGD 修飾的 CM 作為外殼可以賦予納米顆粒在腦腫瘤微環(huán)境中的靶向作用。載有 IL-12 mRNA 的碳酸鈣納米顆?？梢灾委熡蓧乃佬缘蛲稣T導的免疫反應[22]。盡管 CM-NPs 在遞送 mRNA 方面具有明顯的優(yōu)勢，但現(xiàn)有的制備技術仍然不完善。因此，在實現(xiàn)臨床應用前仍有許多工作需要開展。

圖5 通過共擠壓法獲得多種仿生納米顆粒[20]

4.4 聚合物納米顆粒遞送系統(tǒng)

聚合物納米顆粒遞送體系由陽離子聚合物、樹枝狀聚合物或多糖聚合物組成。陽離子聚合物易于合成和改性，可以通過靜電吸引和疏水相互作用與 mRNA 締合，有助于形成更穩(wěn)定的多聚體[23]。經(jīng)化學改性的聚乙烯亞胺毒性低，傳遞效率高，是常用的陽離子聚合物。

樹枝狀聚合物是一種柔性大分子，直徑在 2 ～ 20 nm，由中心分子和樹突狀的側(cè)鏈部分組成，側(cè)鏈中的官能團可以被修飾以改善聚合物的溶解度、組織結(jié)合和藥代動力學等性質(zhì)。德克薩斯州立大學的研究人員開發(fā)了基于樹枝狀聚合物的納米遞送系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以成功將多種 mRNA 運送到腫瘤組織，并通過近紅外成像標志腫瘤區(qū)域，同時發(fā)揮診斷、檢測和治療作用[24]。

多糖包括殼聚糖、海藻酸鹽、右旋糖苷和透明質(zhì)酸，主要來源于高等植物、動物、微生物、地衣和海藻中，具有毒性低，生物相容性高的特性，經(jīng)化學改性后可作為載體材料。天津大學的研究人員開發(fā)了一種殼聚糖納米機器，它具有程序化捕獲、無需冷凍條件長期儲存以及在細胞中有效遞送mRNA 的功能[25]。勃蘭登堡再生治療中心的研究人員用膠原蛋白-透明質(zhì)酸水凝膠封裝血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）的mRNA 來調(diào)節(jié) VEGF 和促血管生成素的分泌[26]。

這三種聚合物可以結(jié)合使用以獲得更高的遞送效率和安全性。此外，有些聚合物不屬于上述三種類型。例如，伊朗大不里士醫(yī)科大學的科研人員開發(fā)了聚乳酸-羥基乙酸共聚物/聚乙烯亞胺納米顆粒遞送編碼綠色熒光蛋白的mRNA[27]。東京大學的科研人員設計了由 PEG 和 mRNA組成的遞送體系。該遞送系統(tǒng)顯示出強大的 RNA 酶抗性和優(yōu)秀的蛋白表達效率[28]。

4.5 無機納米顆粒遞送系統(tǒng)

無機納米顆粒具有良好的存儲穩(wěn)定性、優(yōu)異的生物相容性和易于制備等特點。目前，常用的無機納米顆粒包括量子點、二氧化硅納米顆粒、磁性氧化鐵納米顆粒和金納米顆粒。首爾大學的研究人員合成了 N 摻雜石墨烯量子點，用于轉(zhuǎn)染多種 mRNA 和質(zhì)粒脫氧核糖核酸[29]。中科院納米所的研究人員開發(fā)了介孔二氧化硅納米顆粒，能夠在小鼠體內(nèi)傳遞熒光素酶 mRNA 的同時實現(xiàn)高效的細胞攝取[30]。氧化鐵納米顆粒是一種以鐵基氧化物為主要成分的納米級磁性材料，具有超順磁性，已被廣泛應用于生物醫(yī)學研究。華盛頓大學的研究人員將 mRNA 和超順磁性氧化鐵納米顆粒復配在一起，開發(fā)了一種用于預防新冠病毒（SARS-CoV-2）的mRNA 疫苗。該疫苗在 4 ～ 25 ℃ 能穩(wěn)定存在長達 3 個月，臨床試驗結(jié)果良好，有望成為 SARS-CoV-2 病毒疫苗[31]。盡管這些無機納米材料具有優(yōu)異的載體特性，但是其在體內(nèi)無法降解或清除，因此需要開展詳細的毒理學研究，以評估體內(nèi)積累而導致的毒性問題。

4.6 外泌體納米顆粒遞送系統(tǒng)

外泌體是由細胞產(chǎn)生的一種進行細胞間通訊的胞外小泡，直徑為 30 ～ 150 nm，能夠攜帶核酸、蛋白質(zhì)、脂類和酶，并在細胞間進行傳遞（圖 6）。天然外泌體遞送 mRNA具有兩個明顯優(yōu)勢。第一，由于外泌體體積小，可減少免疫系統(tǒng)的清除作用，從而將更多的藥物運輸?shù)讲∽儾课弧１笨_萊納州立大學的研究人員開發(fā)了可吸入外泌體，將 mRNA遞送至嚙齒動物和非人靈長類動物的肺部[32]。第二，外泌體可以輕易穿過血腦屏障，將藥物輸送到大腦。俄亥俄州立大學的研究人員制備了大量含有治療性 mRNA 的外泌體，用于腦膠質(zhì)瘤治療。將靶向肽修飾到外泌體膜蛋白 CD47的 N 端，可以增強膠質(zhì)瘤細胞對外泌體的攝取，減少對其他組織的副作用[33]。此外，外泌體的表面功能化可以實現(xiàn)靶向傳遞。例如，通過在外泌體表面蛋白 Lamp2b 的 N 端融合軟骨細胞親和肽構(gòu)建靶向軟骨細胞的外泌體，用于封裝CRISPR/Cas9 質(zhì)粒并遞送至嵌入關節(jié)軟骨中的軟骨細胞，減輕軟骨損傷[34]。由于外泌體表面的抗原能夠增強患者的細胞免疫反應，因此，外泌體可以作為腫瘤和新冠病毒疫苗的載體。在疫苗的研發(fā)中，外泌體疫苗能夠裝載和遞送更多的 mRNA，顯著誘導人體長期免疫應答并且沒有任何毒副作用[35]。

圖6 外泌體將基因藥物遞送至靶細胞，通過翻譯蛋白質(zhì)、RNA 干擾和基因組編程治療疾病[3]

5 研究熱點

mRNA 分子量大，帶負電荷，在到達細胞內(nèi)目標位點前必須跨越多個組織和細胞屏障。因此，需要用載體將mRNA 保護起來，使其更易進入目標位點。目前常用的載體有 LNPs、VLP、CM-NPs、聚合物納米顆粒、無機納米顆粒和外泌體。這些載體在臨床應用及科學研究中往往存在以下問題：①LNPs、聚合物納米顆粒和無機納米顆粒在注射入體內(nèi)后主要積聚在肝臟中，不能精確地將足夠的mRNA 遞送到靶細胞；②生產(chǎn)外泌體的主要方法是細胞培養(yǎng)和生物反應器，但其生產(chǎn)規(guī)模較小，經(jīng)濟成本較高，不適合臨床應用。以下將探討目前所面臨的主要問題及可能的解決方案。

5.1 靶向納米顆粒

靶向納米顆粒能夠?qū)?mRNA 選擇性地運送到目標位點，減少運送過程中損耗，提升傳遞效率，加強免疫反應的持續(xù)時間，因而廣泛受到研究人員的青睞。目前，制備靶向顆粒的主要方法有：優(yōu)化納米顆粒配方、添加選擇性器官靶向（SORT）分子、修飾能夠與細胞膜受體特異性結(jié)合的蛋白質(zhì)。例如，在脂質(zhì)結(jié)構(gòu)中，季銨比伯胺表現(xiàn)出更強的質(zhì)子海綿效應，長鏈烷基的不飽和雙鍵使膜具有更高的流動性，這有助于改善 mRNA 體內(nèi)逃逸，增加 mRNA 的翻譯?；谏鲜鲈?，麻省理工大學的研究人員用含有季銨和炔烴的二油酰磷脂酰膽堿與脂質(zhì)、膽固醇、DMG-PEG 共同制備了靶向肝臟的 LNPs[36]。德克薩斯大學西南醫(yī)學中心的研究人員通過添加選擇性 SORT 分子，系統(tǒng)設計了選擇性靶向肺、脾臟和肝臟的無機納米顆粒，以選擇性編輯和治療多種細胞[37]。塔爾圖大學的研究人員將細胞穿透肽修飾到聚合物納米顆粒表面，從而將 mRNA 選擇性遞送到脾臟中[38]。

5.2 外泌體的工業(yè)化生產(chǎn)

外泌體具有較高的生物相容性、生物利用率和跨生物屏障能力，因此被認定為極具作為 mRNA 藥物遞送載體的潛力。隨著未來對外泌體載體的研究更加全面透徹，其需求量也會逐漸增加。俄亥俄州立大學的科研人員報道了一種細胞納米穿孔方法，用于生產(chǎn)大量含有治療性 mRNA 和靶向肽的外泌體。他們用質(zhì)粒 DNA 轉(zhuǎn)染各種細胞，并施加局部和瞬時電刺激，促進其釋放攜帶 mRNA 和靶向肽的外泌體。與其他外泌體生產(chǎn)策略相比，細胞納米穿孔法可產(chǎn)生高達 50 倍以上數(shù)量的外泌體[39]。此外，來自于紅細胞的外泌體不含有細胞核和線粒體，不會傳遞基因，但仍能夠參與大部分病理過程，而來自于植物的外泌體不會引起細胞毒性，能夠調(diào)節(jié)腸道微生物群，刺激腸道組織更新。因此，紅細胞外泌體和植物外泌體特別適合作為低成本的商品化外泌體來滿足市場需求[40-41]。

6 結(jié)論與展望

雖然 mRNA 藥物或疫苗在預防和治療腫瘤、自身免疫疾病和呼吸系統(tǒng)疾病方面取得了重大進展，但研究仍然處于早期階段，多重困難阻礙了 mRNA 療法的發(fā)展。例如，LNPs 易氧化、降解，難以實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，LNP 遞送系統(tǒng)中的脂質(zhì)成分會導致小鼠產(chǎn)生炎癥和過敏反應[16]。病毒樣顆粒、仿生納米顆粒、聚合物納米顆粒和無機納米顆粒也由于各種原因，沒有被 FDA 批準用于臨床。理想的遞送系統(tǒng)應該具有高轉(zhuǎn)染效率、足夠的安全性、保護 mRNA，避免快速降解和靶向遞送，這些功能還遠遠沒有實現(xiàn)。

mRNA 療法被列為 2022 年全球十大最具影響力的科學突破。引起了眾多科學家和投資者的高度關注，這表明mRNA 藥物具有十分廣闊的應用前景。特別是各種新興的仿生納米載體體系開發(fā)有望成為 mRNA 遞送的重要手段，將對 mRNA 治療產(chǎn)生更深遠的影響。外泌體作為天然細胞分泌的納米顆粒，具有生物相容性好、免疫原性低、不易被吞噬、介導免疫逃逸、存留時間長、能穿透深層組織，裝載各類基因治療物質(zhì)等眾多優(yōu)點。相信未來，基于外泌體的mRNA 納米工程技術將實現(xiàn)對疾病的精準治療，對藥物開發(fā)模式產(chǎn)生顛覆性影響。