一种白蛋白招募脂质纳米颗粒(EB-LNP)配方促进淋巴引流,同时避免了传统LNP系统(PEG-LNP)中的肝脏积累。a,EB脂质与白蛋白形成的分子复合物。EB脂质被用于使用微流体设备制备EB-LNP。b,对肌肉注射带有近红外探针标记的EB-LNP或PEG-LNP的小鼠进行体内荧光成像,展示了不同的生物分布和组织积累。图片来源:NUS医学
新加坡国立大学杨潞龄医学院(NUS Medicine)和清华大学的一组研究人员公布了一种新的信使核糖核酸(mRNA)疫苗技术,该技术可能使未来疫苗更安全、更有效,并减轻患者的负担。
这项发表在《自然·材料》杂志上的新方法使用白蛋白招募脂质纳米颗粒,称为伊文思蓝修饰脂质纳米颗粒(EB-LNP),将mRNA精准递送到淋巴结——免疫系统的"指挥中心",同时绕过当前疫苗常见的毒性部位肝脏。
在实验室测试中,该技术在癌症治疗和病毒感染防护方面均优于传统递送系统,包括针对黑色素瘤、HPV相关癌症、H1N1流感和奥密克戎SARS-CoV-2变种的防护。
"基于传统脂质纳米颗粒的疫苗在肌肉注射后可能在肝脏中积累,增加肝损伤风险并削弱免疫反应,"新加坡国立大学医学诊断放射学系和纳米医学转化研究项目教授Shawn Chen Xiaoyuan解释道,他是该论文的共同资深作者。
"我们的目标是设计一种更智能的递送系统,避免这个问题并将疫苗准确引导到所需位置。"
虽然mRNA疫苗需要有效地递送到免疫组织,但传统的聚乙二醇脂质纳米颗粒(PEG-LNP)系统常常被困在肝脏中。LNPs在极小的尺度上制造,以便将药物或mRNA递送到我们的细胞中。然而,重复高剂量,特别是在癌症治疗中,可能导致炎症、过敏反应甚至肝损伤。
解决方案是使用白蛋白——人体内的天然运输蛋白。研究团队设计了一种递送载体,该载体"搭便车"于白蛋白上,将疫苗载荷通过淋巴系统直接引导至淋巴结。在那里,疫苗被有效吸收并触发针对性强且强大的免疫反应。
研究团队合成了一种特殊的伊文思蓝修饰脂质(EB-lipid),它能紧密地与白蛋白结合。当肌肉注射时,EB-LNPs在表面招募白蛋白,这自然地将它们引导至淋巴结而非肝脏。
这种设计避免了全身循环,限制了肝脏暴露和潜在毒性。即使在较低剂量下,EB-LNP疫苗也能产生强大的抗肿瘤T细胞反应和高水平的中和抗体。
即使在重复注射后,也没有观察到肝炎症或毒性反应。与传统的PEG-LNPs不同,EB-LNPs不会触发强烈的抗药物抗体。
"这种白蛋白'搭便车'策略代表了mRNA疫苗递送的范式转变,"清华大学化学系生物有机磷化学与化学生物学重点实验室助理教授Guocan Yu表示。
"它对癌症、传染病以及潜在的自身免疫疾病具有广泛影响。对患者而言,这意味着更少的注射次数、减少的副作用和更持久的保护。"
展望未来,研究团队正准备推进临床试验,以确保人类安全性和有效性,将应用案例扩展到其他疾病,如自身免疫疾病和淋巴癌症,并与行业合作扩大制造规模并加速疫苗开发。
"我们的希望是改变mRNA疫苗的设计方式——使其更安全、更有效且更容易给药,"新加坡国立大学医学诊断放射学系和纳米医学TRP的研究员Pei Huang表示,她是该论文的共同第一作者。
更多信息:Yunxuan Feng等人,《白蛋白招募脂质纳米颗粒通过避免肝脏积累增强mRNA疫苗的安全性和有效性》,《自然·材料》(2025)。DOI: 10.1038/s41563-025-02284-w
期刊信息:《自然·材料》
提供方:新加坡国立大学
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