新闻 | 子宫内膜损伤不再“无药可医”?mRNA治疗显现潜力



新闻 | 子宫内膜损伤不再“无药可医”?mRNA治疗显现潜力


约翰斯·霍普金斯大学医学院的研究团队近日在《Nature Nanotechnology》发表研究,首次在小鼠模型中实现了将治疗性信使RNA(mRNA)精准递送至子宫内膜,并显著改善了胚胎着床结局。这一成果为部分子宫内膜相关不孕症提供了全新的潜在治疗思路。


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该研究由约翰斯·霍普金斯医学中心纳米医学中心与Wilmer眼科研究所联合完成,团队开发了一种经修饰的脂质纳米颗粒(LNP)递送系统,可将mRNA安全、可控地输送至子宫内膜这一关键靶组织。研究人员指出,子宫内膜的结构和功能异常是多种女性不孕症的重要原因,即使借助体外受精等辅助生殖技术(ART),胚胎也可能因无法顺利着床而导致治疗失败。


研究负责人、约翰斯·霍普金斯医学院眼科学教授Laura Ensign博士表示,目前对于那些在ART治疗中仍无法成功妊娠的患者而言,临床上缺乏有效且获得FDA批准的治疗手段。“我们这项研究的意义,在于为未来探索一种全新的治疗标准奠定基础。”


mRNA治疗通过向细胞提供“功能指令”,促使其合成特定蛋白,而不改变细胞核内的DNA。这一技术已广泛应用于肿瘤治疗研究和mRNA新冠疫苗。然而,mRNA本身极易降解,且在体内存在被快速清除和发生全身毒性的风险,如何实现局部、高效、低副作用的递送,是mRNA治疗领域面临的核心挑战之一。


在本研究中,团队选择将编码粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)的mRNA作为治疗载荷。GM-CSF被认为能够增加子宫内膜厚度,从而提高胚胎附着能力。尽管重组GM-CSF蛋白可大量生产,但其体内半衰期短,且易发生靶外分布,限制了其临床应用潜力。


研究人员最初发现,传统mRNA-LNP在宫腔内给药后,容易扩散至肝脏和脾脏,导致明显的靶外毒性。为解决这一问题,研究团队在LNP表面引入了一种名为RGD(精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸)的多肽修饰。RGD可特异性结合在胚胎着床窗口期(WOI)于子宫内膜高表达的整合素受体,从而显著提升递送系统对子宫内膜的靶向性。


结果显示,经RGD修饰的mRNA-LNP在WOI期间通过宫腔灌注给药后,GM-CSF蛋白在小鼠子宫内膜中的表达可维持至少24小时,在给药8小时后,其水平几乎是直接注射重组蛋白的三倍。同时,mRNA-LNP组小鼠血液中的GM-CSF蛋白水平比重组蛋白组低60倍,提示该策略显著降低了全身暴露和潜在器官毒性。


在模拟人类子宫内膜损伤的不孕小鼠模型中,这一靶向mRNA治疗的效果尤为突出。未经治疗的小鼠平均胚胎着床位点减少了67%,而接受mRNA-LNP治疗的小鼠,其胚胎着床数量恢复至接近健康对照组水平。研究人员同时未在子宫及其他主要器官中发现明显毒性反应。


尽管人类月经周期与小鼠存在差异,Ensign博士指出,胚胎着床窗口期在哺乳动物间具有较高的保守性,因此该研究结果具有潜在的跨物种转化价值。


研究团队表示,未来将利用这一递送平台测试更多细胞因子、生长因子及其他分子,以进一步提升生育结局。此外,该mRNA递送系统也有望拓展至子宫内膜异位症、子宫内膜癌等其他内膜相关疾病的治疗研究中。


该研究获得美国国立卫生研究院(NIH)等多方资助。研究作者同时披露,相关mRNA-LNP技术已由约翰斯·霍普金斯大学提交专利申请,但未声明其他竞争性利益。


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