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由新冠疫情推动的mRNA疫苗技术发展，已激发了构建下一代疫苗的研究热潮，重点在于解决当前mRNA疫苗的局限性——例如提高疫苗效力和降低毒性。如今，麻省理工学院（MIT）研究人员成功开发出一种新型递送用脂质纳米颗粒（LNP），该系统通过顺序组合化学和理性设计研制而成，基于一类可降解的环状氨基酸离子化脂质。这种新型LNP可使mRNA疫苗更有效，并可能显著降低每剂疫苗的成本。
在小鼠研究中，研究人员证实使用新型LNP递送的mRNA流感疫苗，仅需当前FDA批准材料所制纳米颗粒剂量的1/100，即可产生同等强度的免疫反应。这项研究成果已发表在《自然·纳米技术》期刊，论文题为"可降解环状氨基酸醇离子化脂质作为强效流感mRNA疫苗的载体"。
"mRNA疫苗面临的主要挑战之一是成本问题，"麻省理工学院化学工程系教授、科赫综合癌症研究所和医学工程与科学研究所（IMES）成员Daniel Anderson博士表示，"我们的目标是开发能在极低剂量下提供安全有效疫苗反应的纳米颗粒。"
研究团队致力于开发可诱导有效免疫反应但剂量低于现有新冠mRNA疫苗递送颗粒的新系统。研究人员指出，这不仅能降低每剂疫苗成本，还可能减轻潜在副作用。LNP通常由五个核心组分构成：离子化脂质、胆固醇、辅助磷脂、聚乙二醇脂质和mRNA。本研究聚焦于在疫苗效力中起关键作用的离子化脂质，研究人员设计了包含环状结构的新离子化脂质库，这些结构有助于增强mRNA递送效率，同时引入酯基以提升生物降解性。
通过荧光素酶报告基因系统，研究团队在小鼠模型中对结构组合进行了有效递送筛选，并对表现最佳颗粒的变体进行二次验证。筛选结果显示，AMG1541在克服内体逃逸（递送颗粒的主要障碍）方面表现卓越。
新型LNP的另一优势在于其尾部酯基结构使颗粒在完成递送后可快速降解，从而加速体内清除。研究人员认为这有助于减少疫苗相关副作用。
团队使用AMG1541 LNP在小鼠中递送mRNA流感疫苗，并与采用FDA批准脂质SM-102（莫德纳公司新冠疫苗所用材料）制成的流感疫苗进行对比。实验结果表明，接种新型颗粒的小鼠仅需1/100剂量即可产生与SM-102颗粒相当的抗体反应。
"剂量降低近百倍却能产生同等抗体水平，这将显著减少所需剂量。若在人体中验证成功，成本也将大幅降低，"麻省理工学院科赫研究所访问科学家Arnab Rudra博士指出。此外，AMG1541 mRNA LNPs"显著降低了肌肉注射后的肝脏表达，有效减轻相关毒性"，同时研究人员观察到"在注射部位和引流淋巴结中，mRNA向抗原呈递细胞的递送效率提升，引发更强的生发中心反应"。新型LNP还更易在淋巴结富集，从而接触更多免疫细胞。
"我们发现其效果远超现有报道的任何系统。因此，对于各类肌肉注射疫苗，我们认为该LNP平台有望用于开发多种疾病的疫苗，"麻省理工学院科赫研究所研究科学家Akash Gupta博士总结道。
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