近日,药学院药物化学系张吉泉教授团队在药学顶尖期刊《Journal of Controlled Release》(影响因子12.4)发表研究论文《Spatially restricted antigen expression by an ionizable lipid nanoparticle enhances mRNA vaccine immunity againstPseudomonas aeruginosa》,发现一种可实现抗原空间受限表达的新型离子化脂质LC3,构建的mRNA-LNP疫苗能够增强引流淋巴结免疫激活和抗原特异性免疫应答,并提高对铜绿假单胞菌感染的保护作用。

铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)是重要的机会致病菌,可引起多种严重感染。随着多重耐药菌株不断出现,传统抗菌药物治疗面临严峻挑战,目前尚无获批用于预防铜绿假单胞菌感染的疫苗。近年来,mRNA-LNP技术为细菌疫苗研发提供了新的技术路径,但传统LNP可能产生肝脏非靶向表达。因此,如何在增强免疫应答的同时实现抗原表达的精准空间调控,成为mRNA疫苗递送领域的重要问题。

研究团队围绕mRNA抗原表达的空间精准调控开展研究,获得新型离子化脂质LC3,并构建LNPLC3递送系统。研究发现,LNPLC3经肌肉注射后能够将功能性抗原表达更多限制于注射部位,同时降低肝脏中的功能性表达。进一步研究表明,LNPLC3虽可被肝细胞摄取,但其功能性mRNA表达受到明显限制,提示细胞摄取与功能性基因表达存在解耦现象。

在免疫学评价中,LNPLC3能够增强引流淋巴结中的IL-6分泌和树突状细胞活化,并促进生发中心B细胞形成、抗原特异性抗体产生及IFN-γ分泌型T细胞应答,从而诱导更强的体液和细胞免疫。进一步以铜绿假单胞菌PcrV为模式抗原构建mRNA疫苗,结果显示,LNPLC3疫苗能够降低感染后细菌负荷,提高小鼠抗铜绿假单胞菌感染能力,同时表现出良好的体内安全性。
综上,该研究发现了具有空间调控特征的新型离子化脂质LC3,建立了空间受限型mRNA-LNP递送体系,揭示了细胞摄取与功能性mRNA表达解耦的现象,为离子化脂质介导的mRNA空间调控及新型mRNA抗菌疫苗研发提供了新的研究策略。
该研究由张吉泉教授团队联合复旦大学魏晓丽研究员团队共同完成,同时也得到了安徽医科大学第二附属医院孙远松主任医师的大力协助。贵州医科大学为该论文第一通讯单位,2023级博士研究生张娜娜为论文第一作者,张吉泉教授为共同通讯作者。
该研究工作得到贵州省优秀青年人才计划(YQK[2023]030)、贵州省科技重大专项([2024]015)及贵州医科大学优秀青年人才计划([2022]102)等项目资助。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2026.115306