脂质纳米颗粒(LNPs)被成功应用于FDA批准的新冠病毒mRNA疫苗制备,使其发展成为一种革命性的药物递送平台。该疫苗已在全球范围内接种数十亿剂次,充分证明LNPs的临床应用可行性与规模化生产能力。尽管LNPs的递送能力已被广泛研究,但其自身的生物学效应仍未完全阐述清楚。常规LNPs由可电离脂质、辅助脂质、胆固醇和PEG-脂质组成。这些组分,特别是可电离脂质,与剂量限制性肝毒性及其他组织损伤直接相关。此外,最新证据表明,多种LNPs表现出促炎特性,其潜在机制尚不明确。这些LNPs相关毒性和炎症效应一定程度上会限制其广泛应用,特别是在RNA药物领域。阐明相关机制具有双重意义:其一,可通过脂质配方优化和通路干预,制定针对性策略以减轻副作用;其二,可策略性地利用这些副作用,例如利用其促炎效应增强疫苗的免疫反应水平。
我校欧阳松应教授团队在前期基于STING通路激动剂的免疫刺激特性可调控疫苗佐剂设计策略(相关工作发表于Adv. Funct. Mater., 2023)工作基础上,进一步深入研究空载LNP(命名为ipLNP)的免疫刺激特性及相关机制,发现ipLNP可通过诱导溶酶体相关细胞裂解死亡的方式,引发炎症反应,并可作为佐剂高效诱导新冠病毒抗原特异性Th1/Th17以及抗体反应。该研究不仅为拓宽LNPs(特别是作为佐剂)的应用范围提供了新思路,也为理解并潜在调控LNP相关副作用提供了新的见解。此外,该研究初步表明溶酶体膜损伤的程度是细胞稳态、炎症和细胞死亡的一个关键调控点(“检查点”)。因此,通过筛选具有不同膜损伤活性和作用机制的可电离脂质来精确且梯度化地调控内涵体/溶酶体膜的破坏,能够实现可控且高效的胞质递送、免疫激活和细胞死亡。
相关成果以Novel Swelling-Lytic Cell Death Triggered by Cargo-Free Ionizable Lipid Nanoparticles为题,近期发表于国际知名学术期刊《Advanced Science》(IF=14.1,一区TOP)。福建师范大学为论文第一完成单位,福建师范大学生命科学学院吴军军副教授、硕士生赵振男、硕士生吴鸿生以及泉州第一医院林思煌为论文的共同第一作者,福建师范大学欧阳松应教授和泉州第一医院郑理玲教授为论文通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金以及福建省自然科学基金等项目资助。
原文链接:https://doi.org/10.1002/advs.202509208