吉赛客户姚红红团队开发鼻内给药的circSCMH1@LNP有效治疗缺血性脑卒中

缺血性脑卒中是全球致死率和致残率较高的脑血管疾病之一。但迄今为止，尚无有效的临床药物可用于改善脑卒中后患者的远期功能预后。

姚红红团队此前确定了circSCMH1在缺血性卒中发病机制中起重要作用。circSCMH1作为一种多靶点治疗剂，可通过降低FTO依赖性Plpp3 mRNA的m⁶A修饰作用，稳定Plpp3，促进神经可塑性、抑制胶质细胞活化和增强血管修复来促进神经恢复。团队还证明了circSCMH1在啮齿动物和非人灵长类缺血性脑卒中动物模型中可以显著改善感觉运动功能恢复。^[1]

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EV-circSCMH1在缺血性脑卒中后血管修复中的作用机制

姚红红团队此前还开发了细胞外囊泡RVG-EV作为circRNA的非病毒载体。然而，高成本、复杂的制造和质量控制限制了其临床应用。^[2]而脂质纳米颗粒（LNP）由于可规模化生产，有效的RNA封装和较低的全身免疫原性，可作为优越的RNA递送系统。

鼻内（IN）给药方式可将药物直接递送至大脑，已成为一种有效的非侵入性给药方式。与口服或静脉（IV）给药方式相比，IN给药具有独特优势：直接和快速的吸收、较低的有效剂量、较少的副作用和更大的患者依从性。

此次研究中，团队基于三种可电离脂质（SM-102、DLin-MC3-DMA、NT1-014B）分别制备LNP1、LNP2、LNP3。

吉赛生物利用基于PIE法的自研环化专利RNA环化技术circPrecise^®，为该研究提供体外合成circSCMH1。circPrecise^®技术通过对circSCMH1序列环化位点进行再设计，选择适合内含子自剪切核酶进行精准剪切的位点，并去除自剪切核酶中外显子序列，最终精准地体外合成circSCMH1。circSCMH1经LNP包封后产生circSCMH1@LNP。

circSCMH1@LNP制备的示意图

团队对比三种LNP发现，LNP1对circSCMH1的包封率最高（高于90%），且溶酶体逃逸效率和细胞内化效率较高，且脑递送效率最高。LNP1在鼻粘膜中存在蛋白质和酶（如鼻粘膜中存在的粘蛋白或酶）的情况下可维持稳定性，并可实现circSCMH1的缓释作用，可延长作用时间。包封在LNP1中的circSCMH1显著增加了氧糖剥夺（OGD）处理后神经元细胞的活力，表明其可正常发挥神经保护功能。这些结果表明基于SM 102的LNP1可作为IN给药递送环状RNA的有效策略。

为探索IN递送后circSCMH1@LNP1在脑中的积累能力，研究通过IN或IV给药方式向小鼠施用cy5-circSCMH1@LNP1，然后利用IVIS实时成像系统和离体器官成像观察药物分布。Cy5-circSCMH1主要定位于神经元的细胞质内或膜上，还分布于星形胶质细胞和小胶质细胞内。

嗅上皮中的嗅神经末梢与大脑中的嗅球相连，这种直接连接使嗅球成为鼻-脑药物递送的重要区域。研究证明了circSCMH1@LNP1可通过嗅神经进入嗅球，然后分布到大脑其它区域，且联合透明质酸酶预处理可进一步加速circSCMH1@LNP1穿透鼻黏膜。与IV途径相比，IN给药增强了circSCMH1在脑中的分布，并减少了在外周器官中的非特异性分布。

circSCMH1@LNP1在脑中的分布

研究在光血栓形成（PT）脑卒中模型小鼠中IN给药circSCMH1@LNP1，评估其治疗效果。治疗结果表明，circSCMH1@LNP1促进突触可塑性、血管修复、神经炎症缓解和髓鞘形成，从而增强脑卒中小鼠模型中感觉运动和认知功能的恢复。

circSCMH1@LNP1治疗后PT小鼠的认知功能修复

circSCMH1@LNP1通过IN给药后，模型小鼠血液生化指标（ALT、AST、肌酐等）无异常，主要器官（心、肝、肺等）病理学未见损伤，且鼻黏膜结构完整，未诱发神经炎症或免疫反应。总之，研究表明circSCMH1@LNP1是安全无毒的，没有潜在的神经炎症反应，可进一步进行临床转化的研究。

团队开发了一种通过鼻内给药有效递送circSCMH1以修复缺血性脑卒中后脑损伤的创新治疗策略。研究可拉近基础研究和转化应用之间的关键差距，为临床应用circSCMH1创新药物以治疗脑卒中患者铺平道路，有望造福更多脑卒中患者。

缺血性脑卒中小鼠模型中circSCMH1@LNP鼻内给药，改善脑卒中后神经功能修复

原文链接

https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/adma.202500598

参考资料

[1]Li B, et al. FTO-dependent m6A modification of Plpp3 in circSCMH1-regulated vascular repair and functional recovery following stroke. Nat Commun. 2023 Jan 30;14(1):489.

[2]Yang L, et al. Extracellular Vesicle-Mediated Delivery of Circular RNA SCMH1 Promotes Functional Recovery in Rodent and Nonhuman Primate Ischemic Stroke Models. Circulation. 2020 Aug 11;142(6):556-574. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.120.045765. Epub 2020 May 22. PMID: 32441115.