由于纳米脂质颗粒制剂配方中存在 PEG 脂质成分，mRNA 疫苗一旦入注射进入机体内，就有可能触发 PEG 抗体。当 LNP 与 PEG 抗体相互作用时，PEG 抗体可能会加速血液清除 LNP ，从而降低 LNP 递送效率。更重要的是，PEG 抗体可能触发严重超敏反应。
当前，关于 mRNA 疫苗与 PEG 抗体相互关系的研究结果尚且处于混沌之中，不同的研究者观察到的结果相互矛盾，前后不一。有人发现，首次接种新冠 mRNA 疫苗后，体内 PEG IgG 水平有所增加，但 IgM 或 IgE 水平没有增加。马上有人站出来，给出相反的数据，每次接种新冠 mRNA 疫苗后 IgG 水平并未大幅增加，然而， IgM 水平在第一剂和第三剂后显着增加。PEG 抗体在引发过敏反应中的作用也不一致。有研究者观察到对于基于 ALC-0315 或 SM-102 可电离脂质的不同疫苗来说，PEG 抗体的诱导存在差异，然而，PEG 抗体与不良反应之间没有明显关联。相反，有学者检测到新冠 mRNA 疫苗接种后抗 PEG 抗体水平增加，据此认为，不良全身反应原性与疫苗接种后 PEG 抗体增加呈正相关。此前，我们还有介绍不同给药途径和注射剂量诱导机体产生不同水平的抗LNP抗体。
如果我们找到一种替代 PEG 脂质的新型脂质，就不用再去担心 PEG 抗体可能引发的副反应。
近日，董一洲团队在 Bioactive Materials发表文章：Engineering LNPs with polysarcosine lipids for mRNA delivery，他们用聚肌氨酸脂质(pSar)作为 PEG 脂质的替代品，制备以 SM102 或者 ALC-0315 为可电离脂质的 LNP，发现这些 pSar 脂质配制的 LNP 在递送效率与免疫原性方面堪比传统 PEG 配制的 LNP，成功开发出一种无 PEG 脂质的 LNP 递送系统。
细胞水平递送效率
研究人员基于两种可电离脂质 SM-102 和 ALC-0315 制备两种类型的 LNP，采用一系列 pSar 脂质替代 PEG 脂质，LNP 制剂配方比例与 FDA 批准的新冠 mRNA 中相一致。除了 C16-pSar 25 和 C18-pSar 25 LNP 会形成尺寸较大的纳米颗粒，其余 pSar 脂质制备的 LNP 与 PEG 脂质配制的 LNP 在各种理化性质方面是类似的。在 SM-102 和 ALC-0315 两种可电离脂质颗粒中，pSar 配制的 LNP 与 PEG 配制的 LNP 相比，具有相似的细胞毒性。
C2C12 是一种小鼠成肌细胞系，用来评估 LNP 静脉注射效果。Hep3B 是一种人肝脏上皮癌细胞，用来评估 LNP 全身注射效果。DMG-pSar 25 、C16-pSar 25 、C18-pSar 25 和 TETAMINE-pSar 25 配制的 LNP 与对照 PEG LNP 相比，转染细胞效率得到明显提升。
为了研究 pSar 链长度对 LNP 递送效率的影响，研究人员采用具有相同脂质尾部结构，不同 pSar 脂质链长度的 pSar 脂质制备 LNP。用不同长度的 TETAMINE-pSar 配制的 基于 SM-102 和 ALC-0315 的 LNP 表现出相似的粒径和 PDI。然而，增加 pSar 部分的链长度会降低基于 SM-102 和 ALC-0315 的 LNP 的递送效率。这并不奇怪，因为较长的 PEG 长度也会降低 LNP 递送效率，因为屏蔽效应增加，细胞摄取和内体逃逸受到抑制。
体内递送效率
在小鼠模型中，肌肉注射 Fluc-mRNA-LNP，与 PEG LNP 相比，pSar LNP 要表现出更高的或者相似的体内递送效率。肌肉注射 hEPO-mRNA-LNP (编码人促红细胞生成素)，收集侧腹肌肉和血液，通过 ELISA 进行 hEPO 定量。与 ALC-0159 PEG LNP 相比，DMG-pSar 25 配制的基于 ALC-0315 的 LNP 导致肌肉中 hEPO 水平显着升高，然而，对于基于 SM-102 的 LNP 来说，pSar LNP 和 PEG LNP 具有类似的递送效率。也就是说，对于不同的可电离脂质，pSar 脂质替代 PEG 脂质后制备的 LNP 递送效率发生的改变不相同。
免疫原性和安全性
LNP 的主要功能作用是介导 mRNA 递送以进行表达。然而，LNP 本身可以引发免疫原性反应。因此。研究者评估了 pSar 和 PEG LNP 的细胞因子和趋化因子诱导谱。无论 LNP 是用 pSar 还是 PEG 脂质配制的，触发的 32 种不同细胞因子和趋化因子的表达谱是相似的。此外，无论 pSar 还是 PEG LNP，注射后小鼠体内的 IL-6 的水平都显着增加，接近 10 倍。已知 IL-6 可诱导强大的滤泡辅助性 T 细胞依赖性生发中心 B 细胞反应，这对于有效的抗体反应至关重要。当然，有一些细胞因子或趋化因子在 PEG 和 pSar LNP 之间表现出差异表达。
肌内注射含有 pSar 脂质或 PEG 脂质的 LNP 后 6 小时获得小鼠血浆，对 AST（天冬氨酸转氨酶） 和 ALT （丙氨酸转氨酶）水平进行定量。与 PBS 处理的小鼠相比，使用 pSar 或 PEG 脂质配制的基于 ALC-0315 或 SM-102 的 LNP 给药后，这两种酶均没有显着增加，这表明单次给药后肝功能没有受到损害。
小结
一句话，采用 pSar 脂质替换 PEG 脂质的 LNP 代表了一种非常有前景的无 PEG LNP 递送平台，在未来 mRNA 疗法中值得大力探索。
