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動脈粥樣硬化導致的血管阻塞是引發中風和缺血性心臟病的常見原因。然而，常規治療如外科手術具入侵性，服食降脂類藥物只能減慢病情惡化。基因調控是一種新興治療動脈粥樣硬化的方法，可是基因藥物遞送往動脈粥樣斑塊的效率仍有不足。有見及此，香港中文大學（中大）工程學院生物醫學工程學系副教授蔡宗衡教授及其團隊，研發了一款新型核糖核酸（RNA）納米顆粒，為治療動脈粥樣硬化提供安全有效的潛在方案。

是次研究證明了這種RNA納米顆粒能自發靶向斑塊細胞的受體及遞送基因至斑塊，同時調控與斑塊形成相關的基因，在不引起嚴重毒性情況下減少和穩定斑塊，有望為核酸納米科技應用於心血管疾病治療開拓新路。是項研究與醫學院生物醫學學院助理教授田小雨教授合作，而有關研究成果已發表於國際學術期刊《美國國家科學院院刊》（The Proceedings of the National Academy of Sciences）。

現有治療方法具局限性

「動脈粥樣硬化」是一種慢性炎症，主要由高血脂水平誘發。當動脈壁內積聚脂肪、膽固醇和免疫細胞便會形成斑塊，令血管變窄，阻塞血流。如斑塊破裂會形成血栓，令大腦或心臟較幼的血管阻塞，引發中風或缺血性心臟病。根據世界衞生組織，中風和缺血性心臟病在2020年的全球死亡率分別高達 11% 和 16%。自1960年代起，心臟疾病一直是香港的第三號殺手。

治療動脈粥樣硬化的常見治療方法包括外科手術，如擴張狹窄動脈血管的球囊血管成形術（俗稱「通波仔」）、清除硬塊的動脈內膜切除術等，但手術始終具入侵性，且未能有效减少體内多個部位的斑塊。另一方法是服用降脂類藥物（例如他汀類），但這些藥物只能減慢病情惡化。

以核酸納米科技解決基因遞送技術瓶頸

基因調控是一種治療動脈粥樣硬化的新興方法，但現有技術在遞送基因至斑塊的效率仍然不足。現有動脈粥樣硬化的納米藥物大多使用帶正電的載體與需要遞送的基因透過靜電作用複合，從而把基因遞送到斑塊細胞。然而，這些納米藥物的尺寸通常大於100 納米，經靜脈注射後遞送過程中容易被肝臟和脾臟率先過濾掉，而且它們帶有正電，有機會引發體內細胞毒性。

為了克服基因遞送的技術瓶頸，蔡教授的團隊利用核酸納米科技研發了一款新型RNA納米顆粒用於斑塊遞送。它呈球體狀，大小約70納米，核心是生物兼容的氧化鐵納米顆粒，外層由約三百條「microRNA-146a」寡核苷酸連接組成，其中「microRNA-146a」有助調節與動脈粥樣硬化形成相關的促炎症通路。這種RNA納米顆粒不需要帶正電的轉染劑協助，也能自發進入斑塊細胞，從而促進microRNA-146a的胞內遞送。

是次研究實驗結果顯示，將新型RNA納米顆粒靜脈注射至有動脈粥樣硬化斑塊的小鼠後，納米顆粒會自發靶向斑塊細胞的受體，並傾向進入會促進斑塊內的巨噬細胞和內皮細胞。論文第一作者、工程學院生物醫學工程學系博士畢業生柏芊芊博士補充﹕「這種獨特的自發靶向受體的特質，讓高達注射劑量1.2%的RNA納米顆粒成功累積在斑塊中，在納米醫藥領域處於領先地位。」

靜脈注射RNA納米顆粒  緩解動脈粥樣硬化

另外，實驗亦證明了將RNA納米顆粒多次注射到有動脈粥樣硬化斑塊的小鼠中，可有效減少和穩定斑塊，同時下調與動脈粥樣硬化形成相關的免疫反應及血管炎症基因。經過四星期的治療後，RNA納米顆粒沒有大量積聚在主要內臟或引起嚴重毒性。

田小雨教授表示﹕「是次研究結果意味着這種RNA納米顆粒可安全有效地治療動脈粥樣硬化，成為具備靶向和治療斑塊雙重功能的RNA納米藥物。」

蔡宗衡教授續說﹕「這項研究突顯了核酸納米科技在治療心血管疾病的前景。我們將會與中大醫學院繼續合作，進一步在大型動物中驗證新型RNA納米顆粒的安全性和療效，最終為心血管疾病患者提供一種安全有效的納米藥物。」

研究項目獲香港研究資助局、中大校長備用基金、中大周毓浩創新醫學技術中心、國家自然科學基金委員會及裘槎基金會「裘槎前瞻科研大獎」資助。

論文請參閱﹕https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2201443119。