热稳定且高免疫原性嵌段共聚物纳米颗粒（BNPs）用于mRNA递送的开发与应用

为解决mRNA疫苗热稳定性差、免疫原性不足及PEG抗体反应等问题，研究人员开发了基于PBD-b-PEO嵌段共聚物的BNPs递送系统。该载体可在4°C稳定储存1年，靶向次级淋巴器官并激活CD8+ T细胞，且不引发抗PEG反应。在SARS-CoV-2模型中，其保护效力与Comirnaty相当，为临床转化提供新策略。

　　

mRNA疫苗的困境与突破
当前mRNA疫苗面临两大挑战：一是脂质纳米颗粒（LNPs）在冷藏条件下易降解，需超低温保存；二是反复接种可能引发抗聚乙二醇（PEG）抗体，降低疗效。更棘手的是，传统LNPs对免疫细胞的靶向效率不足，难以诱导长效记忆T细胞应答。这些瓶颈严重制约了mRNA技术在偏远地区和多次加强接种场景的应用。

创新递送系统的诞生
一项发表于《Biomacromolecules》的研究提出革命性解决方案——嵌段共聚物纳米颗粒（BNPs）。该系统由四组分构成：两亲性嵌段共聚物聚丁二烯-b-聚乙二醇（PBD-b-PEO）、可电离脂质、辅助脂质和胆固醇。研究人员通过微流控自组装技术制备BNPs，并采用动态光散射（DLS）和冷冻电镜（cryo-EM）表征其理化性质。动物实验使用叙利亚仓鼠模型评估SARS-CoV-2保护效力，免疫应答分析涵盖ELISpot和流式细胞术。

关键研究发现
1. 突破性的热稳定性
Luciferase mRNA-BNPs在4°C储存12个月后，mRNA完整性和载体结构均未衰减。相比之下，传统LNPs在相同条件下通常仅能维持1-2个月稳定性。这种特性源于PBD-b-PEO的刚性疏水段与胆固醇的协同作用，能有效抵抗水解和氧化降解。

2. 精准的免疫靶向
体内分布实验揭示，BNPs对脾脏和淋巴结等次级淋巴器官的富集度比LNPs高3.7倍。免疫荧光显示，30%的树突状细胞（DCs）和45%的巨噬细胞可内化BNPs，这种靶向性得益于PEO链的空间位阻效应调节的表面蛋白吸附模式。

3. 持久的免疫记忆
OVA mRNA-BNPs单次免疫即可诱导抗原特异性IgG抗体，效价在5个月内仅下降1.5个数量级。更值得注意的是，中央记忆性CD8⁺ T细胞（T_CM）比例高达62%，显著高于LNPs组的38%。这种长效保护与BNPs持续释放mRNA的特性相关。

4. 规避PEG抗体陷阱
重复接种实验显示，BNPs组抗PEG IgG水平始终低于检测限，而LNPs组在第3次接种后抗体滴度飙升8倍。质谱分析表明，PBD-b-PEO中的丁二烯段能屏蔽PEO表位，避免被免疫系统识别。

5. 卓越的病毒防护
在SARS-CoV-2攻毒实验中，BNPs疫苗组仓鼠肺病毒载量较对照组降低4.3 log₁₀，且完全预防体重下降。中和抗体水平与Comirnaty生物类似药相当，但脾脏IFN-γ⁺ CD8⁺ T细胞应答强度高出2.1倍。

临床转化的里程碑
该研究首次证明嵌段共聚物纳米颗粒可同时解决mRNA递送领域的三大难题：热稳定性、靶向性和免疫安全性。24周稳定性数据已满足WHO对疫苗冷链运输的基本要求，而避免PEG抗体的特性使其在加强针策略中独具优势。更深远的意义在于，BNPs平台可快速适配新发传染病疫苗开发——研究团队仅用2周即完成从Spike mRNA序列筛选到BNPs制剂优化的全过程。这种"即插即用"特性，为应对未来大流行提供了技术储备。

展望与挑战
尽管BNPs展现出巨大潜力，其规模化生产工艺仍需优化。目前每批次产量限制在200mL，且冻干复溶后的包封率下降15%。此外，在非人灵长类动物中的免疫原性评价将是下一阶段重点。若能突破这些限制，BNPs有望成为继LNPs之后第二代mRNA递送系统的代表。