脂質の力： ナノ粒子による薬物送達の強化

この10年間、世界中の製薬会社が直面している大きな課題の1つは、薬物の溶解度の低さである。実際、規制当局によって承認された医薬品の約40％は、バイオアベイラビリティ／溶解性が低いことが確認されている。さらに、毎年、バイオアベイラビリティの低さは、承認取得に失敗する主な原因の一つとなっている。その結果、製薬業界はこの課題を克服できるツールや技術を求めている。バイオアベイラビリティを向上させた治療法の開発への取り組みが進む中、脂質ナノ粒子（LNP）は特に研究者や医薬品開発者の注目を集めている。LNPは、生理的pHでは中性で、低pHでは正に帯電するイオン化可能な脂質からなる球状の小胞である。LNPは疎水性コアを取り囲む脂質二重層からなり、治療薬（薬物、遺伝物質、タンパク質など）を充填することができる。LNPの平均サイズは通常40～1,000ナノメートルであり、効率的な細胞内取り込みと細胞内送達が可能である。

脂質ナノ粒子の種類
LNPは固体脂質ナノ粒子（SLN）とナノ構造脂質キャリア（NLC）に分類することができる。SLNとNLCのどちらを選択するかは、特定の薬物、所望の薬物負荷容量、放出プロファイル、標的用途などの要因に依存する。

固体脂質ナノ粒子： SLNは、界面活性剤によって安定化された固体脂質マトリックスからなるサブミクロンサイズの粒子であり、より秩序だった結晶構造を有している。SLNは、製造工程が容易で、放出プロファイルが良く、低コストであるなど、様々な利点がある。しかしながら、その欠点としては、薬物負荷容量が限られていることや、保存中に薬物が排出される可能性があることなどが挙げられる。
ナノ構造脂質キャリア： NLCは固体脂質と液体脂質の混合物からなり、より構造的に柔軟な脂質マトリックスを形成する。さらに、NLCは高い薬物充填能、薬物保持の改善、薬物の排出の回避などの利点を提供する。

脂質ナノ粒子の利点
LNPは、その様々な利点により、薬物送達における製剤科学者の大きな注目を集めている。

脂質ナノ粒子の調製法
LNPは様々な方法で調製することができるが、以下にその方法を示す。

脂質ナノ粒子の応用
LNPは、医薬品、バイオテクノロジー、ナノメディシンを含む様々な分野で幅広い用途がある。以下に、一般的な応用例をいくつか紹介する。

がん治療： LNPは、化学療法剤の抗がん活性を増強することによって、さまざまなタイプのがんの治療に革命をもたらした。化学療法剤とLNPのカップリングは、腫瘍組織中の薬物レベルの上昇をもたらし、有効治療量、薬剤耐性、毒性を減少させる。現在、いくつかのLNPベースの治療法が臨床試験で評価されており、その大部分は乳がん、卵巣がん、肺がんの治療目的で実施されている。

遺伝子治療： LNPは小分子干渉RNA（siRNA）、メッセンジャーRNA（mRNA）、プラスミドDNAなどの核酸を標的細胞に効果的に送達する能力を持つ。これらの核酸を酵素による分解から保護し、細胞への取り込みを促進することで、遺伝性疾患（嚢胞性線維症、デュシェンヌ型筋ジストロフィー）や非遺伝性疾患の治療が可能になる。さらに、遺伝子治療の特異性と選択性を向上させ、オフターゲット効果を減少させるために、これらをリガンドで修飾することもできる。

ワクチン LNPは、強力な免疫応答（抗体産生とT細胞活性化）を引き起こす抗原を効率的にカプセル化して送達する能力があるため、ワクチン開発への利用が増加している。さらに、LNPはCOVID-19のmRNAワクチンの開発にも広く利用されている。LNPはまた、複数の抗原を封入するように設計することもでき、多価ワクチンの開発を可能にする。

医療診断： LNPは、造影剤、蛍光色素、放射性核種などのさまざまなイメージング剤を使用することにより、生体組織の標的イメージングを可能にする。イメージング剤は治療薬とともにLNPに組み込むことができ、薬物の送達と分布をリアルタイムでモニターすることができる。例えば、RNAベースのLNPは、がん細胞へのsiRNAの標的送達のために開発された。siRNAは、がん細胞で過剰発現している遺伝子を沈黙させ、選択的な細胞死に導くことができる。LNPは、標的細胞へのsiRNAの送達を確認するために、様々なイメージング・モダリティを用いてモニターすることができる。

結論
LNPは、近年大きな注目を集めている有望なドラッグデリバリーシステムの一種として登場した。LNPは、心血管疾患、慢性疾患、感染症、神経変性疾患など、様々な疾患の治療において重要な役割を果たしている。LNPはさまざまな種類の薬物や遺伝物質をカプセル化する能力があるため、患者の疾患特性や遺伝的構成に応じて、個別化遺伝子治療、個別化ワクチン、標的薬物送達に利用することができる。さらに、これらのナノ粒子は、複数の治療薬を単一のナノ粒子内に封入できる併用療法の機会を提供する。このアプローチは、相乗効果、治療結果の改善、薬剤耐性の低減を可能にする。

執筆者：Simran Kaur（Roots Analysis社）

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