精准工程化树突状细胞靶向mRNA纳米疫苗增强抗病毒免疫研究

为解决mRNA疫苗递送效率低和靶向性不足的问题，四川大学华西医院团队开发了双配体修饰的脂质样纳米颗粒（LLN）平台。该研究通过CD47衍生肽（SP）抑制巨噬细胞清除，同时利用甘露糖配体增强树突状细胞（DC）摄取，显著提升淋巴结mRNA表达，诱导出强效持久的Th1偏向型免疫应答，为抗SARS-CoV-2变异株疫苗设计提供了新策略。

　　

mRNA疫苗的革命与困境

mRNA疫苗技术因其快速开发能力和强大免疫原性成为生物医学领域的革命性突破，但其临床应用仍面临关键挑战——如何精准递送至抗原呈递细胞（APC），特别是树突状细胞（DC），同时避免被巨噬细胞等吞噬细胞非特异性清除。这一"递送悖论"严重制约了疫苗效力的充分发挥。

四川大学华西医院国家生物治疗重点实验室的研究团队在《Cell Biomaterials》发表的研究中，创新性地提出"双信号"调控策略。通过将CD47衍生自肽（SP）的"别吃我"信号与甘露糖配体的"吃我"信号整合于脂质样纳米颗粒（LLN），成功构建出SM-LLNs纳米疫苗平台。该研究证实，这种精准工程化的递送系统可协同增强淋巴结靶向递送效率，诱导出针对SARS-CoV-2变异株的持久Th1偏向型免疫应答。

关键技术方法

研究采用薄膜分散法制备四种LLN变体（未修饰LLN、SP单修饰S-LLN、甘露糖单修饰M-LLN及双修饰SM-LLN），通过动态光散射（DLS）和透射电镜（TEM）表征纳米颗粒特性。体内外实验结合流式细胞术评估巨噬细胞（RAW264.7）和DC（DC2.4）的摄取差异，采用生物发光成像追踪淋巴结递送效率。免疫效果评价包括ELISA检测RBD特异性抗体、假病毒中和试验，以及ELISpot和细胞内细胞因子染色（ICS）分析T细胞应答。

研究结果

工程化SM-LLNs展现优化递送特性

通过分子设计将G0-C14、胆固醇与功能化配体（Chol-PEG₄₀₀-SP和Chol-PEG₄₀₀-甘露糖）按特定摩尔比组装，获得粒径120-140 nm、zeta电位<35 mV的球形纳米颗粒（图2）。竞争结合实验证实SP通过SIRPα通路使巨噬细胞摄取降低40%，而甘露糖使DC摄取提高2.3倍（图2F-G）。双修饰SM-LLNs的mRNA包封率达70%，体外转染效率较未修饰LLN提升3倍（图3A-B）。

体内表达与免疫激活

生物分布研究显示SM-LLNs/luc mRNA注射后24小时，淋巴结荧光信号强度达单修饰组的1.8倍（图3E）。流式分析证实SM-LLNs处理组淋巴结中CD11c⁺ DC比例增加50%，而F4/80⁺巨噬细胞减少35%（图3F）。双剂量（30 μg）免疫后，SM-LLNs诱导的Delta变异株RBD特异性IgG滴度较传统LLN高2个数量级，且对野生型和Omicron株保持交叉中和活性（图4B-D）。

Th1偏向型免疫应答

ELISpot检测显示SM-LLNs组IFN-γ分泌斑点数是空白组的15倍（图5C）。ICS分析揭示脾脏中抗原特异性CD4⁺和CD8⁺ T细胞分别产生21.3%和18.7%的IFN-γ，显著高于其他组（图6A）。值得注意的是，IL-4阳性T细胞比例无显著变化，证实免疫应答的Th1极化特征（图6B）。

安全性与转化价值

H&E染色和血清生化分析证实SM-LLNs未引起心、肝、肾等器官病理改变（图6C-D）。该研究创新性地通过"双配体正交调控"策略解决了mRNA疫苗递送的核心矛盾：SP延长纳米颗粒体循环时间，甘露糖促进DC特异性内化。这种模块化设计为应对快速变异的病毒提供了平台技术，其Th1优势应答特性尤其有利于预防疫苗相关增强性呼吸道疾病（VAERD）。

结论与展望

该研究突破性地将免疫检查点调控（CD47-SIRPα）与DC靶向（甘露糖-CD206）策略相结合，创建了具有临床转化潜力的mRNA纳米疫苗平台。SM-LLNs的双信号设计不仅适用于SARS-CoV-2变异株，其"减少非目标清除+增强靶向递送"的核心思想还可拓展至肿瘤免疫治疗等领域。未来研究可进一步优化配体比例，探索冻干制剂稳定性，并评估在呼吸道合胞病毒（RSV）等更易引发VAERD病原体中的应用价值。