摘要专业术语翻译：
基于脂质纳米粒（Lipid nanoparticles, LNPs）的mRNA疫苗在遏制2019冠状病毒病（COVID-19）大流行中发挥了关键作用，并变革了疫苗开发领域。吸入式疫苗可激活呼吸道黏膜免疫，能够在病毒入侵的第一道防线建立保护。然而，迄今为止尚无吸入式mRNA-LNP疫苗成功完成临床试验。导致吸入式mRNA疫苗疗效不稳定的一个关键因素在于呼吸道黏膜屏障的结构复杂性，这对纳米颗粒递送构成了显著阻碍。因此，迫切需要开发具备黏膜滞留与穿透能力的LNPs，以推进吸入式mRNA疫苗的临床应用。
肺表面活性剂（Pulmonary surfactant, PS）由80%脂质和20%蛋白质组成，在促进气体交换、清除异物及维持表面张力方面至关重要，也可被肺泡上皮细胞（Alveolar epithelial cells, AECs）和肺泡巨噬细胞内化以调节肺部稳态。研究人员尝试将源自肺表面活性物质的脂质掺入LNPs中以伪装LNPs，从而使其参与PS再循环途径并增强mRNA向肺部的递送效率。通过用二棕榈酰磷脂酰胆碱（Dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, DPPC，PS的主要脂质成分）替代LNPs的辅助脂质，研究人员设计了表面活性剂伪装策略。该策略使LNPs能够结合肺内一种凝集素——表面活性蛋白A（Surfactant protein A, SP-A），后者介导PS的再循环，从而增强LNPs在黏膜层的滞留。此外，LNPs表面结合的SP-A增加了AECs对LNPs的内化，随后LNPs可经转胞吞作用转运至上皮层内侧。研究人员证实，表面活性剂伪装策略可改善吸入式疫苗刺激黏膜免疫及肺驻留T细胞免疫反应的能力，在呼吸道建立更强的保护。进一步将表面活性剂伪装配方应用于其他FDA批准的LNPs，发现其一致增强了肺部mRNA表达。这些发现表明，表面活性剂伪装是一种提高吸入式LNPs肺部递送效率的通用策略，具有推进吸入式LNP药物应用的潜力。
研究背景与意义
基于脂质纳米粒（Lipid nanoparticles, LNPs）的mRNA疫苗在遏制COVID-19大流行中发挥了 pivotal作用，推动了疫苗领域的变革。吸入式疫苗能激活呼吸道黏膜免疫，在病毒入侵的第一道防线建立保护。然而，目前尚无吸入式mRNA-LNP疫苗成功完成临床试验。其疗效不稳定的核心瓶颈在于呼吸道黏膜屏障的结构复杂性，严重阻碍纳米颗粒的递送。肺表面活性剂（Pulmonary surfactant, PS）由80%脂质和20%蛋白质组成，不仅维持表面张力和气体交换，还可被肺泡上皮细胞（Alveolar epithelial cells, AECs）和肺泡巨噬细胞内化以调节稳态。研究人员提出，将PS主要脂质成分二棕榈酰磷脂酰胆碱（Dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, DPPC）掺入LNPs以伪装颗粒，可使其借道PS再循环途径，增强肺部mRNA递送。该研究发表于《Signal Transduction and Targeted Therapy》，旨在开发一种通用、安全、高效的吸入式LNPs优化策略。
主要关键技术方法
研究人员以SM-102为基准LNP配方，设计不同DPPC摩尔百分比（0%–50%）的系列配方（LNP-M、LNP-1至LNP-5）。通过动态光散射（Dynamic Light Scattering, DLS）表征粒径、多分散指数（Polydispersity index, PDI）与ζ电位；以萤光素酶mRNA（mLuc）或EGFP mRNA为模型，通过气管内给药及活体成像（IVIS）评估体内递送效率。采用DiD荧光标记、共聚焦显微镜与流式细胞术分析肺部滞留与细胞摄取（AECs、树突状细胞DCs）。通过纳米流式与表面等离子共振（Surface Plasmon Resonance, SPR）检测LNPs与表面活性蛋白A（Surfactant protein A, SP-A）的亲和力。利用Transwell模型模拟AECs-DCs空间排布以研究转胞吞；以SARS-CoV-2 Spike蛋白编码mRNA为抗原，在小鼠中开展两次免疫（第0、14天），通过ELISA检测血清IgG、支气管肺泡灌洗液（Bronchoalveolar lavage fluid, BALF）中IgA/IgG，流式细胞术检测肺驻留T细胞（IFN-γ、TNF-α），并以SARS-CoV-2假病毒攻毒验证保护效力。部分实验使用内吞抑制剂盐酸丙氯拉嗪（Prochlorperazine, PCZ）或SP-A预处理干预。
研究结果
优化表面活性剂伪装配方
研究人员基于SM-102 LNPs设计5种不同DPPC摩尔百分比（0%–50%）的组成。DLS显示各LNPs粒径、PDI与ζ电位无显著差异。DPPC含量低于30%时mRNA包封率>80%；随DPPC增加，可电离脂质占比下降，N/P比降低，包封率下降。体内气管给药IVIS成像显示，LNP-2（20% DPPC）的mRNA表达最高，递送效率约为LNP-M的2倍。因此选定LNP-2为最优配方。LNP-2在AECs与肺泡巨噬细胞中无显著细胞毒性；透射电镜与冷冻电镜显示与LNP-M形态无差异；在4℃与室温下稳定；雾化剪切下保持结构完整且提升肺部递送。将伪装策略拓展至DLin-MC3-DMA与ALC-0315为可电离脂质的LNPs，均优于原配方，证明策略的通用性。
机制探索
研究人员通过吸入给予DiD标记mRNA-LNPs，肺组织冰冻切片显示LNP-2在第1、3天肺部滞留更高，代谢更慢。流式细胞术显示AECs与DCs对LNP-2的内化及EGFP mRNA表达显著高于LNP-M；肺引流淋巴结DCs摄取也更高。由于SP-A可介导PS进入AECs再储存或降解，研究人员假设SP-A亲和差异是关键。纳米流式与SPR证实LNP-2对SP-A有更高特异性亲和力；SP-A结合不影响LNP理化性质。体外共孵育显示，SP-A预处理的LNP-2被AECs摄取显著增加，mRNA递送效率提升，且呈剂量依赖与SP-A特异性依赖。Transwell模型模拟AECs在上、DCs在下的肺内排布，结果显示SP-A介导的AECs摄取增强了下层DCs对LNP-2的摄取及mRNA表达。体内用PCZ抑制AECs内吞后，LNP-2在肺间质区分布显著减少。综上，表面活性剂伪装通过增强AECs介导的内化，促进LNPs跨黏膜转运。
应用与免疫增强评价
研究人员于第0、14天给小鼠气管内接种LNP-M或LNP-2递送的SARS-CoV-2 Spike mRNA疫苗（100 μg/mL，50 μL），第28天评估免疫。主要脏器无结构功能损伤；肺组织未见持续中性粒细胞升高及TNF-α、IL-6升高，BALF与血清中IFN-β、CXCL10、MCP-1无显著升高，安全性良好。因抗原提呈细胞（Antigen-presenting cells, APCs）对LNP-2摄取更高，肺与肺引流淋巴结中APCs成熟增强。ELISA显示，初免与加强后，LNP-2组血清抗原特异性IgG显著高于LNP-M；BALF中抗原特异性IgA及IgG也更高。流式细胞术分析肺驻留T细胞显示，伪装策略增强了抗原特异性细胞免疫（IFN-γ⁺、TNF-α⁺ T细胞）；脾与肺引流淋巴结中也见更强抗原特异性T细胞应答。非抗原序列mRNA不激活抗原特异免疫。SARS-CoV-2假病毒攻毒后，LNP-2免疫组显著抑制病毒基因表达。结果表明，表面活性剂伪装提升吸入式mRNA疫苗在呼吸道的保护效力。
讨论与结论翻译
研究人员开发了将DPPC（PS主要脂质组分）掺入LNP配方的表面活性剂伪装策略，显著提升吸入式mRNA治疗的递送效率。该策略适用于多种LNP系统，安全性良好。表面活性剂伪装的LNPs更易跨AECs转运，增强DCs摄取，最终增强mRNA疫苗诱发的免疫应答。总之，本研究提出了一种新颖且广泛适用的策略，用于提升基于吸入式mRNA的治疗药物的递送效率。
