LNP技术革命引擎！Echelon可电离脂质矩阵：赋能核酸药物与疫苗研发全流程

自新冠疫苗将脂质纳米颗粒（LNPs）推向科研与产业聚光灯下，这一“核酸递送神器”已成为mRNA、siRNA、质粒DNA（pDNA）等核酸疗法转化的核心支柱。LNP通过脂质外壳包裹核酸 cargo，解决了核酸易降解、细胞穿透难的关键痛点，但其配方设计的精准性——尤其是核心可电离脂质的选择——直接决定递送效率与治疗成败。Echelon Biosciences（1997年成立于美国犹他州，专注脂类代谢、细胞信号等领域科研工具开发）凭借多年脂质合成技术积累，打造了覆盖主流靶点与应用场景的可电离脂质产品矩阵，更提供定制合成与预筛选服务，为LNP研发提供从核心组件到配方优化的全链条支持。

一、产品概述：LNP研发的核心利器与应用场景

1. 研究背景与主题

核酸疗法的突破依赖高效递送系统，LNP以“结构简单、递送高效、生物相容性好”成为首选技术（据Nature Reviews Drug Discovery, 2021）。其核心组件包括可电离脂质、胆固醇、磷脂及PEG修饰脂质，其中可电离脂质是决定LNP功能的关键：酸性pH下带正电，与带负电的核酸通过静电作用高效封装；生理pH下呈中性，降低免疫原性并改善生物分布（据Echelon《Lipid Nanoparticles: Formulation Concepts + Guidance》）。Echelon聚焦LNP研发的核心需求，提供多样化可电离脂质产品，覆盖mRNA疫苗、siRNA靶向治疗、pDNA基因治疗等多场景应用，更持续推出新品完善产品矩阵。

2. 核心产品特性与应用场景

Echelon可电离脂质产品覆盖20+主流型号，适配不同核酸 cargo（mRNA/siRNA/pDNA）与研究目标，核心产品信息如下：  

3. 产品核心优势（据Echelon官网技术服务说明）

·覆盖全面：20+可电离脂质涵盖临床验证型号（SM-102、ALC-0315、Lipid C24）、靶向专用型号（YSK05、PPZ-A10）及新品（4A3-SCC-10、FTT5），适配不同核酸类型与治疗场景；  

·技术支撑：提供定制合成服务，可合成新型可电离/阳离子脂质，并通过预筛选验证封装与转染效率；  

·品质可控：高纯度合成工艺（纯度≥95%，据产品COA报告），确保批次一致性，满足从基础研究到临床前开发的严格要求。

二、组合策略：精准适配不同研究方向的LNP配方方案

基于LNP研发的核心需求（疫苗开发、靶向治疗、基因编辑），结合Echelon产品特性与行业经典配方逻辑（据Journal of Controlled Release, 2022），设计3组互补性产品组合，覆盖“组件选择-配方优化-效果验证”全流程：  

组合1：高免疫原性mRNA疫苗LNP配方组合

·核心产品：Lipid C24（N-1024）+ SM-102（N-1102）+ OC2-K3-E10（N-1210）  

·互补逻辑（据Echelon技术指南与临床前研究共识）：  

a. Lipid C24可显著提升抗体水平且降低炎症，SM-102为临床验证型号，二者确保疫苗安全性与免疫原性；  

b. OC2-K3-E10高载量特性可优化mRNA包裹效率，三者形成“高活性-低炎症-高载量”组合，适配疫苗核心需求。  

组合2：肝脏靶向siRNA/mRNA递送LNP组合

·核心产品：YSK05（N-1050）+ FTT5（N-1115）+ CL4H6（N-1016）  

·互补逻辑（据Echelon产品应用说明与肝病研究文献）：  

c. YSK05与FTT5均为肝脏靶向专用脂质，后者长链mRNA递送优势显著；  

d. CL4H6低ED50特性可降低用药剂量，三者覆盖“靶向性-长链适配-低剂量”需求，适配肝脏遗传病（如血友病A）治疗。  

组合3：肿瘤免疫与基因编辑LNP组合

·核心产品：93-O17S（N-1175）+ PPZ-A10（N-1410）+ cKK-E12（N-1012）  

·互补逻辑（据Echelon技术支持文档与肿瘤研究规范）：  

e. 93-O17S支持cGAMP递送（癌疫苗）与基因编辑，PPZ-A10靶向免疫细胞并降低肿瘤负担；  

f. cKK-E12增强肿瘤组织靶向性，三者形成“免疫激活-基因编辑-肿瘤靶向”闭环，适配肿瘤联合疗法。

三、实验设计：聚焦关键目标的LNP研发实操方案

方案1：高免疫原性新冠mRNA疫苗LNP配方优化

1. 研究目标

筛选Lipid C24/SM-102/OC2-K3-E10组合的最优配方，验证其抗体产生效率与安全性。  

2. 核心材料

·核酸 cargo：SARS-CoV-2刺突蛋白mRNA；  

·产品组合：Lipid C24（N-1024）、SM-102（N-1102）、OC2-K3-E10（N-1210）（均购自Echelon）；  

·辅助材料：符合实验标准的胆固醇、磷脂、PEG修饰脂质，自动化微流控混合器（符合LNP制备行业标准）。  

3. 实验步骤（据Echelon LNP制备protocol与行业标准操作）

1）. LNP制备：  

·脂质相配制：参考mRNA LNP经典临床前配方，将三种可电离脂质分别与胆固醇、磷脂、PEG修饰脂质按摩尔比50:38.5:10:1.5溶解于乙醇；  

·水相配制：将mRNA溶于10mM柠檬酸缓冲液（pH 4.0），调整浓度至0.5mg/mL（遵循Echelon mRNA稀释建议）；  

·微流控混合：按有机相:水相=1:3比例混合，透析（MWCO 10 kDa）去除乙醇，获得LNP溶液。  

2）. 配方筛选：  

·调节N:P比（脂质氮含量:mRNA磷酸含量）为3:1、5:1、7:1、10:1（据Echelon建议筛选范围）；  

·基础表征：通过动态光散射检测粒径（目标100-150nm）、多分散指数（PDI<0.15）、zeta电位（±5mV）；  

·封装效率检测：采用RiboGreen法，裂解LNP后检测游离mRNA含量，计算封装效率（目标>85%）。  

3）. 体内免疫与安全性验证：  

·动物分组：将小鼠分为对照组与不同配方LNP组，每组6只；  

·免疫处理：每只小鼠肌肉注射LNP（含10μg mRNA），2周后加强免疫1次；  

·抗体检测：加强免疫后1周，采集血清检测刺突蛋白结合抗体与假中和抗体滴度；  

·安全性评估：观察注射部位炎症反应，检测血清炎症因子水平。  

4. 预期结果（基于Echelon产品特性推测，需以实际实验数据为准）

·Lipid C24（N-1024）组（N:P=7:1）LNP封装效率>90%，假中和抗体滴度是DLIN-MC3-DMA组的10倍；  

·所有配方组注射部位炎症评分均<1（无明显红肿），血清炎症因子水平与对照组无显著差异，符合疫苗安全性要求。  

方案2：血友病A小鼠模型的hFVIII mRNA递送研究

1. 研究目标

验证FTT5（N-1115）/YSK05（N-1050）组合LNP递送hFVIII mRNA至肝脏的效率，评估凝血功能改善效果。  

2. 核心材料

·核酸 cargo：人因子VIII（hFVIII）mRNA（~4.5kb）；  

·产品组合：FTT5（N-1115）、YSK05（N-1050）（均购自Echelon）；  

·辅助材料：符合实验标准的胆固醇、DSPC、PEG2000-DMG，自动化微流控混合器。  

3. 实验步骤（据Echelon长链mRNA递送protocol）

1）. LNP制备：  

·脂质相配制：FTT5与YSK05按1:1摩尔比混合，再与胆固醇、DSPC、PEG2000-DMG按45:35:15:5比例溶解于乙醇；  

·水相配制：hFVIII mRNA溶于pH 4.0柠檬酸缓冲液（0.3mg/mL）；  

·微流控混合：有机相:水相=1:3混合，透析后获得LNP溶液，确保粒径120-140nm、PDI<0.12。  

2）. 体内递送：  

·动物模型：采用血友病A小鼠（FVIII基因敲除），分为LNP组（低/中/高剂量：0.5、1、2mg/kg）与生理盐水对照组；  

·给药方式：尾静脉注射LNP，每组6只小鼠；  

3）. 效果检测：  

·hFVIII表达：给药后24、48、72h采集血清，通过ELISA检测hFVIII蛋白浓度；  

·凝血功能：检测活化部分凝血活酶时间（APTT），评估凝血功能恢复情况；  

·靶向性验证：取肝脏、脾脏、肺脏组织，检测mRNA表达水平。  

4. 预期结果（基于Echelon产品特性推测，需以实际实验数据为准）

·FTT5/YSK05组合组（1mg/kg）肝脏hFVIII mRNA表达量是单一FTT5组的1.5倍，血清hFVIII浓度达50ng/mL以上；  

·该组APTT较对照组缩短40%，凝血功能显著改善，且脾脏、肺脏mRNA表达量仅为肝脏的10%以下，证明肝脏靶向性。  

方案3：肝癌小鼠的原位癌疫苗与基因编辑联合治疗

1. 研究目标

验证93-O17S（N-1175）/PPZ-A10（N-1410）组合LNP递送cGAMP与Cas9:sgRNA的协同治疗效果，评估肿瘤抑制率。  

2. 核心材料

·核酸 cargo：Cas9 mRNA、靶向PD-L1的sgRNA、cGAMP；  

·产品组合：93-O17S（N-1175）、PPZ-A10（N-1410）（均购自Echelon）；  

·辅助材料：符合实验标准的胆固醇、DOPE、PEG2000-C-DMG，肝癌小鼠模型（B16F10移植瘤）。  

3. 实验步骤（据Echelon肿瘤免疫LNP protocol）

1）. LNP制备：  

·分两组制备LNP：①93-O17S包裹cGAMP；②PPZ-A10包裹Cas9 mRNA+sgRNA（N:P=5:1）；  

·表征：确保两组LNP粒径100-130nm、封装效率>80%。  

2）. 联合治疗：  

·分组：模型小鼠分为联合治疗组（①+②）、单药组（仅①/仅②）、生理盐水对照组；  

·给药：肿瘤内注射LNP（每只每次各50μg cargo），每周2次，共3周；  

3）. 效果评估：  

·肿瘤监测：每周测量肿瘤体积，计算抑瘤率；  

·免疫激活：检测肿瘤浸润T细胞比例与细胞因子（IFN-γ、TNF-α）水平；  

·基因编辑效率：PCR检测肿瘤组织PD-L1基因敲除率。  

4）. 预期结果（基于Echelon产品特性推测，需以实际实验数据为准）

·联合治疗组肿瘤抑瘤率达70%以上，显著高于单药组（30%-40%）；  

·肿瘤组织PD-L1基因敲除率>50%，CD8+T细胞浸润比例较对照组提升3倍，IFN-γ水平升高2.5倍，证明免疫激活与基因编辑协同效果。  

四、应用价值：驱动核酸疗法从实验室到临床的突破

1. 基础研究领域

Echelon的可电离脂质矩阵为LNP机制研究提供标准化工具（据Echelon技术服务案例）：通过对比Lipid C24（高抗体）、CL4H6（低ED50）等不同特性脂质的电荷转换、内体逃逸效率，助力解析“脂质结构-递送功能”关联机制；定制合成服务可支持新型响应型脂质（如GSH敏感、pH敏感）的功能验证，推动LNP递送理论创新。  

2. 药物开发领域

·核酸药物优化：针对长链mRNA（如hFVIII）、siRNA等不同 cargo，提供精准适配的脂质组合（如FTT5适配长链mRNA、YSK05适配肝脏siRNA），解决靶向性差、载量低等痛点，加速候选药物筛选；  

·临床转化支撑：临床级脂质（SM-102、ALC-0315、Lipid C24）的批次一致性（纯度≥98%），可直接用于临床前动物实验与IND申报，缩短研发周期（较常规脂质研发缩短2-3个月）；  

·个性化疗法研发：PPZ-A10（免疫细胞靶向）、93-O17S（癌疫苗）等专用脂质，适配肿瘤、遗传病等个性化疗法的特殊需求，拓展核酸疗法应用边界。  

3. 疫苗研发领域

在mRNA疫苗快速迭代背景下，Echelon产品组合可实现疫苗LNP的高效优化（据Echelon合作案例）：Lipid C24的高抗体特性可提升疫苗保护效力，OC2-K3-E10的高载量特性适配多抗原mRNA疫苗开发；适配流感、RSV等新发/再发传染病疫苗研发，助力公共卫生应急响应。  

4. 产业转化价值

Echelon的“产品+服务”模式打通LNP研发关键环节：从20+标准化脂质供应，到新型脂质定制合成与预筛选，大幅降低科研机构与企业的研发门槛（如中小企业研发成本降低30%-50%）；其产品覆盖从基础研究到临床前的全阶段，推动核酸疗法从实验室走向临床，为肝病、肿瘤、传染病等重大疾病提供创新解决方案。  

作为LNP递送技术的核心赋能者，Echelon Biosciences以全面的可电离脂质产品、专业的技术支撑与灵活的定制服务，成为全球500+科研机构与企业的“信赖伙伴”，持续助力更多核酸药物与疫苗实现临床突破。  

艾美捷科技作为Echelon中国区总代理，致力于为国内科研工作者提供便捷、高效的产品采购与技术咨询服务，如需了解Echelon可电离脂质产品详情、配方优化建议或定制合成服务，欢迎随时联系咨询！

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