新型硫内酯离子化脂质体冻干mRNA疫苗CPVax-CoV的研发：突破冷链限制的长期稳定性与广谱抗SARS-CoV-2保护效力

本研究针对现有mRNA疫苗冷链依赖性强、免疫原性不足等问题，开发了基于新型硫内酯离子化脂质CP-LC-0729和优化UTR序列的冻干mRNA疫苗CPVax-CoV。通过创新性设计脂质体配方与冻干工艺，该疫苗在25°C下稳定储存一年后仍保持完整LNP理化特性和生物活性，动物实验显示其对野生型SARS-CoV-2和Omicron XBB变体均能诱导强效中和抗体（NT50）和Th1偏向性T细胞应答，为全球疫苗分发提供了突破性解决方案。

　　

mRNA疫苗的困境与突破
COVID-19大流行让mRNA疫苗技术崭露头角，但现有疫苗面临两大瓶颈：一是依赖-80°C超低温储存的冷链物流限制全球可及性，二是病毒变异株不断逃逸现有疫苗保护。更棘手的是，目前仅SM-102和ALC-0315两种离子化脂质获临床批准，且传统脂质合成工艺复杂耗时。这些挑战呼唤着兼具稳定性、高效递送和广谱保护的新一代mRNA疫苗平台。

Certest Biotec的研究团队在《npj Vaccines》发表的研究给出了创新解决方案。他们通过高通量筛选开发出硫内酯化学平台，可快速合成结构多样的离子化脂质库，其中CP-LC-0729在分子动力学模拟中显示独特的内体逃逸能力。结合自主设计的5'UTR（含双GCCACC重复序列）和3'UTR（人β-珠蛋白来源），构建出编码SARS-CoV-2 Spike蛋白的优化mRNA序列。采用微流控技术制备的脂质纳米颗粒（LNP）通过冻干工艺实现长期稳定，最终诞生了革命性疫苗候选物CPVax-CoV。

关键技术方法
研究采用多学科交叉技术：1) 硫内酯化学平台一锅法合成新型离子化脂质；2) 微流控技术制备LNP（N/P比6:1）；3) 双步层析法（阴离子交换+寡dT亲和）纯化mRNA；4) 优化冻干程序（三级干燥）；5) 双模型验证（BALB/c小鼠和K18-hACE2人源化小鼠）；6) ¹¹¹In标记SPECT/CT示踪LNP体内分布；7) 假病毒中和试验（NT₅₀）和ELISpot检测IFN-γ分泌细胞。

研究结果
新型离子化脂质mRNA疫苗诱导强效抗SARS-CoV-2免疫应答
比较六种新型硫内酯脂质（CP-LC-0729/0867/0431/0474/0743）与商用ALC-0315的效果。所有脂质均能有效封装mRNA（封装率>95%），其中CP-LC-0729组在加强免疫后产生最高抗RBD IgG滴度（较对照组高5倍），ELISpot显示其诱导的IFN-γ⁺脾细胞数显著增加（p<0.01），证实Th1极化免疫优势。

mRNA序列优化增强S特异性B/T细胞应答
对比商用Comirnaty序列与优化UTR的CP-S mRNA，后者使抗RBD抗体提高4.3倍（p<0.001）。流式细胞术显示引流淋巴结中GC B细胞（CD19⁺CD95⁺GL7⁺）和滤泡辅助T细胞（Tfh，CXCR5⁺PD-1⁺）扩增3倍，解释其强化生发中心反应的能力。

CPVax-CoV的生物分布与安全性
¹¹¹In标记LNP显示疫苗主要滞留注射部位（信号持续4天），经骶前淋巴结引流，肾脏排泄，未在肝脏蓄积。血清ALT/AST水平与基线无差异（p>0.05），初步证实安全性。

针对SARS-CoV-2攻击的保护效力
在MA20小鼠适应株攻毒实验中，所有免疫组均存活（未免疫组第4天全死亡），肺病毒载量（TCID₅₀）检测限以下。Luminex检测显示疫苗组肺组织炎性细胞因子（IL-6/TNF-α）仅为感染组的1/10（p<0.0001）。

平台对变异株的适应性验证
针对XBB.1.5设计的CPVax-CoV-XBB虽对野生型假病毒无中和活性（NT₅₀<20），但在K18模型中对XBB活病毒攻击提供完全保护（肺病毒阴性）。值得注意的是，野生型疫苗对XBB也显示交叉保护，提示T细胞免疫的关键作用。

冻干制剂的长期稳定性
冻干后LNP直径仅增加10nm（PDI<0.2），25°C储存12个月后：1) 粒径保持120±5nm；2) 封装率>90%；3) 小鼠单剂免疫仍诱导高滴度抗体（与-80°C液态对照无统计学差异）。攻毒实验证实储存一年的冻干疫苗完全阻止MA20感染。

结论与展望
该研究三大突破：1) 首创硫内酯离子化脂质平台（2小时室温合成 vs 传统脂质48小时）；2) 优化UTR使mRNA表达效率超越商用疫苗；3) 冻干技术突破冷链壁垒。冻干CPVax-CoV在25°C的稳定性远超现有疫苗（Moderna-20°C，Pfizer-80°C），其"一锅法"合成工艺更利于规模化生产。

局限性在于尚未评估更高温（如40°C）稳定性，且对变异株的保护机制需深入解析。但这项技术平台已展现延展性——研究者正将其应用于流感等病原体疫苗开发，为应对未来大流行提供模块化解决方案。正如作者强调，该研究"不仅解决COVID-19疫苗挑战，更建立了适用于其他传染病的mRNA疫苗新范式"。