10月19日，由日本精化和日隆精化主辦的「第三屆臺灣國際微脂體研討會」，於臺北盛大舉行。會中，日本與臺灣多位微脂體專家，分享了最新的LNP材料與製造技術，多項技術突破專利重重保護外，也展現LNP對藥物分子的包覆、輸送更具潛力的應用。

撰文 / 巫芝岳、劉馨香

新冠疫情下，全球對核酸疫苗/藥物的關注達到前所未有的高度，而包覆、傳輸核酸時重要的脂質奈米顆粒(LNP)，更是全球大廠專利核心所在。

為讓業界掌握LNP的最新發展趨勢，日本精化和日隆精化在本次「第三屆臺灣國際微脂體研討會」中，除邀請日本精化和德島大學的專家，介紹日本最新的微脂體應用技術外，工研院和臺大的團隊，也特別分享其最新發展的LNP製造技術。

日隆精化國際股份有限公司總經理陳煌致詞表示，微脂體的發展已經超過一甲子，由於其提高藥物穩定性、降低毒性、提高靶向性等作用，成為最佳的藥物傳輸系統。

除了在腫瘤藥物傳輸應用已發展多時，2018年，美國FDA批准了第一項siRNA藥物; 2020年，新冠疫情(COVID-19)後mRNA疫苗蓬勃發展，顯示微脂體技術是發展核酸藥物的重大助力，期待未來在新藥開發、再生醫療和核酸領域有更多的突破性發展。

日本精化株式會社取締役社長矢野浩史也表示，日本精化的磷脂質事業部，近期為滿足美國吉立亞(Gilead)產品「兩性黴素B」生產而新建工廠，並因應核酸藥物等新型態產品的需求，增加投資58億日圓，公司位於高砂的工廠，也正在興建兩座磷脂質工廠，預計2023年開始營運。

⊙井上雄希»

磷脂質原料Presome、創新「帶電荷可變脂質」 藥物傳輸應用更廣泛

日本精化磷脂質事業部研發部門的井上雄希，針對其創新的磷脂質產品進行介紹。

他表示，在製造微脂體時，常面臨去除其中有機溶劑效率上的問題，而有機溶劑的殘留可能影響完成品的再現性與藥效。日本精化的Presome具有特殊的化學結構，且有製備過程容易、水溶性佳的好處，可解決許多微脂體製造時遇到的問題。Presome的製造設施，目前也已通過美國FDA和歐盟EMA審查。

井上雄希表示，目前，包括Alnylam、輝瑞(Pfizer)/BioNTech和莫德納(Moderna)的RNA藥物/疫苗，都是採用LNP進行包覆。

而日本精化開發的「帶電荷可變(Charge-Reversible)脂質」DOP-DEDA、DHSM-DEDA所製成的LNP，具有表面電荷會隨酸鹼度改變、可以包覆siRNA、細胞毒性(Cytotoxicity)低、進行RNA干擾(RNA interference)效率佳的優勢。

此外，日本精化進一步開發的DOP-PPZ脂質，又具有在有機溶劑中溶解度更高的好處；DHSM-PPZ則有在血液中半衰期更長的優勢。

⊙石田竜弘»

抗PEG免疫反應  影響PEG修飾藥物

日本德島大學石田竜弘教授則指出，蛋白質藥物、微脂體載體等常使用聚乙二醇修飾(PEGylation)。但在2000年時，科學家發現PEG修飾之微脂體，會發生「加速血液清除(ABC)效應」，也就是當第二次注射微脂體時，其在血液中被清除的速度變快了。

此機制是PEG修飾微脂體刺激脾臟免疫系統，使B細胞產生抗PEG的IgM抗體，而抗體會與微脂體結合，並活化補體系統，導致其快速被清除，也可能引發過敏性休克。

石田竜弘發現，有相當比例的人原先就帶有抗PEG的IgM抗體。原因可能是日常生活中有許多產品含有PEG，像是護膚產品、化妝品、牙膏和藥物等。

研究團隊也以小鼠實驗證實，化妝品或是施打新冠mRNA疫苗，都會誘發小鼠產生抗PEG抗體，而日後接受微脂體抗癌藥治療時，會導致療效降低。

石田竜弘因此表示，雖然PEG修飾仍然是蛋白質、核酸和奈米粒子藥物的黃金標準，但需要密切注意，大量攜帶抗PEG抗體的人們，未來接受PEG修飾微脂體藥物時，可能療效較低且引發嚴重的過敏性休克。

不過，石田竜弘也指出，抗PEG抗體不一定對於所有的PEG修飾藥物，都會引發「加速血液清除效應」，因此，還需要更多進一步研究。

⊙鄭平福»

工研院創新LNP  輸送mRNA轉染效果佳

工業技術研究院生醫與醫材研究所/標靶藥物與傳輸技術組鄭平福博士表示，目前有約9種寡核苷酸(Oligonucleotide)藥物獲得美國FDA批准，而在2020年兩款mRNA新冠疫苗問世前，核苷酸藥物主要仍侷限在短鏈核酸的應用。

鄭平福進一步介紹用於藥物傳輸的LNP最新發展。他表示，主要由離子化脂質(Ionizable lipids)組成的LNP，其結構和組成的比例是各家廠商的專利核心。

目前，LNP在體內(In Vivo)和體外(Ex Vivo)用途上都已有所開發；在體內用途上例如運用介白素-21 (IL-21)的B型肝炎病毒(HBV) mRNA療法，Ex Vivo則例如CAR-T療法。

鄭平福表示，工研院所開發的LNP「ITRI-LNP」，是為了次世代的mRNA-LNP技術所設計，期望在Ex Vivo或In Vivo療法上都能有所應用；其也研發出的四項新型脂質(P203、P603、T201、T401)，相較於其他相似脂質，其mRNA轉染(Transfection，係指將外來mRNA送入動物細胞的過程)效果更佳。

⊙陳進庭»

創新「微流體製程」 傳輸癌藥效果更佳

臺灣大學生化科技教授陳進庭，最後分享了微脂體或LNP等脂質奈米載體(LNC)在製造上的最新方法。

他表示，過去的製造技術是將材料由大化小，但實際應用在產業時有兩大障礙，分別是難以將製程規模化、穩定性和批次之間的品質控制問題。

而近年發展的「微流體快速混合方法」(Microfluidic Rapid Mixing)，則可以實現均勻、可控制和可重複性，以及容易大規模製造的優點。

陳進庭進一步導入品質源於設計(Quality by Design, QbD)的概念，以此微流體製程來開發包覆知名抗癌藥Doxorubicin (Dox)的脂質奈米載體「LNC-Dox」。

研究發現，加入EPG (Egg Phosphatidylglycerol)的LNC-Dox，其核心會出現反微胞(Reverse Micelle)的奈米結構，且其藥物/脂質比率(D/L ratio)較沒有EPG者高，此外，在酸性環境中還有很高的藥物釋放能力。

陳進庭透過「關鍵包裝參數」(Critical Packing Parameter, CPP)，進一步研究不同的脂質成分對於LNC-Dox物理化學特性的影響，並優化配方，開發出在酸性環境中藥物承載能力更強、藥物釋放能力更佳、穩定度更高的LNC-Dox。

>>本文刊登於《環球生技月刊》Vol. 101