Messenger RNA (mRNA) 療法需要更有效率與選擇性的傳遞系統，才能使得充份發揮其潛力。為了達成這個目的，史丹佛大學的研究人員開發了一種新型的電荷改變可釋放轉運蛋白 (charge-altering releasable transporters, CART)，其與先前的CART 不同之處在於其 beta amido carbonate backbone(bAC) 和側鏈間距。這些修飾增強了 mRNA 在 primary T 淋巴細胞的體外轉染，並在體內呈現出高度選擇性的器官特異性，顯示了 bAC CART 在治療應用中具有廣泛的用途。TriLink 的 CleanCap^® mRNA 產品促進了此項研究的發展，該研究近期發表於 Nature Communications 上。
 


CART 是脂質納米顆粒的獨特替代品
雖然脂質納米顆粒 (LNP) 在傳遞 mRNA 療法方面取得了相當大的成功，但其應用現今僅限於肌肉注射的給藥和肝細胞的血管內標靶。CART 於 2016年首次做為傳遞 mRNA 的替代工具被報導，可望用於改善細胞和器官的特異性。為了發揮其作用，CART 最初最為複合、保護和傳遞其 mRNA 貨物的陽離子，接著藉由其獨特的電荷中和分子內重排 (從帶電胺到中性醯胺) 以觸發在細胞內的釋放。
 
CART 修飾可改善 T 淋巴細胞轉染
T 淋巴細胞是相當重要的治療標靶標的，但將遺傳物質對其進行轉染是一個重大挑戰。為了解決這個問題，史丹佛大學的研究人員先前將CART脂質組成修改為 oleyl-nonenyl amino CARTs (ONA CARTs)，增強了 T 淋巴細胞株 Jurkat 細胞的 mRNA 轉染效率。然而，ONA CARTs 在轉染 primary T 細胞的效果較差，需進行進一步調整。在此篇最新的研究中，敘述了將 CART methyl-trimethylene carbonate (MTC) backbone替換為具有可變側鏈間距的 bAC backbone 所造成的影響且皆經過體外和體內測試。

bAC CART 可增強 Jurkat 細胞的 mRNA 轉染功效
此篇研究使用 24 種不同脂質組成的bAC CART library將eGFP mRNA (TriLink) 轉染 Jurkat 細胞。流式細胞儀的結果顯示，表現最佳的 bAC CART (bAC-7c) 的轉染效率為 78%，而 ONA CART 對照組的轉染效率僅為 46%，進而也表示蛋白質表現增加。
 
bAC CART 能夠離體生成高細胞毒性 CAR-T 細胞
為了驗證 bAC CART 的治療潛力，作者利用 bAC-7c 或 ONA-CART 將 mRNA encoding anti-human CD19 轉染到活化的 CD8 + T 細胞 (從健康人提供者中分離)。然後將所得到的anti-hCD19 CAR-T 細胞與 B 細胞前驅白血病細胞株共同培養，以研究anti-hCD19 CAR 對 CD8 + T 細胞功能的影響。mCherry mRNA (TriLink) 做為對照組。發現與 ONA CART 相比，使用 bAC-7c 轉染的細胞anti-hCD19 CAR 表達量顯著更高，這個結果表示了 藉由 CD19-CAR 的交互作用可特異性標靶至白血病細胞。 
 
bAC CART 在體內能夠有效轉染 T 淋巴細胞
史丹佛大學研究人員在體外實驗中觀察到 primary T 淋巴細胞的有效轉染後，試圖在體內實驗中獲得類似的結果。他們將 bAC CART 與 luciferase mRNA (TriLink) 形成 complex，以靜脈注射進 BALB/c 小鼠，並透過全身成像和離體器官的流式細胞儀分析來量測 luciferase 的表達。其結果顯示，bAC-7c 的表現量優於其他已測試的 bAC CART，且 luciferase 表現比其 MTC 類似物高出了十倍，且在脾臟的吸收具有高度選擇性 (>90%)。隨後，對 Cre 重組酶小鼠模型靜脈注射 Cre mRNA (TriLink)，發現脾臟中大多數 CD45 +白血球亞群（包括 CD4 +和 CD8 + T 細胞）參與了 mRNA internalization。最重要的是，bAC CART 在不需要標靶配體 (targeting ligands) 的情況下實現器官特異性的能力為 RNA 的傳遞開闢了新的機會。
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TriLink 特色產品

參考文獻：Li, Z., Amaya, L., Pi, R. et al. Charge-altering releasable transporters enhance mRNA delivery in vitro and exhibit in vivo tropism. Nat Commun 14, 6983 (2023)