J Control Release：纳米抗体LNP靶向肠上皮APN，破解mRNA肠道递送与跨樊篱困难

mRNA疗法在疫苗、免疫医治、卵白替换医治和基因编纂范畴的潜力已获得临床验证，但若何让mRNA精准达到方针细胞始终是限制其疗效与平安性的要害瓶颈。近日，比利时根特年夜学团队在J Control Release颁发研究Cell-specific mRNA delivery via nanobody-functionalized lipid nanoparticles，提出一种新型脂质纳米颗粒（mRNA-LNP）解决方案，该方案经由过程纳米抗体润色靶向肠上皮细胞概况的氨肽酶N（APN），既解决mRNA的细胞特异性递送问题，还冲破了肠道上皮的递送樊篱。

研究团队以肠上皮细胞概况高表达的APN为靶点，先经由过程基因工程革新年夜肠杆菌，出产出携带非经典氨基酸叠氮苯丙氨酸的APN特异性纳米抗体（VHH-AzF）。这类纳米抗体不但能不变连系APN，还可经由过程化学润色与LNP偶联。为避免直接偶联致使的LNP堆积，团队采取SPAAC与IEDDA两步点击化学法，将VHH-AzF精准毗连到含DSPE-PEG2000-TCO的TCO润色LNP概况。终究制备的APN靶向LNP在粒径、多分离性指数和zeta电位等理化性质上连结不变，ELISA尝试进一步证实，润色后的LNP仍能特异性连系APN。

图1：叠氮苯丙氨酸润色的抗APN单域抗体系体例备

细胞尝试中，研究人员将APN靶向LNP与APN表达细胞（BHK-APN细胞、猪肠上皮IPEC-J2-APN细胞）共孵育，成果显示靶向LNP的细胞摄取效力显著高在未润色或对比纳米抗体润色的LNP，且能有用增进封装的eGFP mRNA翻译为绿色荧光卵白。此中BHK-APN细胞因内体酸化更充实，GFP表达程度更高；低温按捺尝试进一步证实，靶向LNP的摄取依靠APN介导的特异性连系，而非非特异性内吞感化。

图2：APN靶向VHH-LNPs与APN表达细胞的连系和摄取

在更切近体内肠道心理情况的猪顶向外小肠类器官模子中，APN靶向LNP揭示出凸起的跨上皮递送能力。经由过程荧光寿命成像显微镜（FLIM）不雅察发现，靶向LNP不但能被肠上皮细胞摄取，还可经由过程转胞吞感化穿过肠上皮樊篱，终究散布到类器官中心区域，且类器官内能检测到较着的GFP荧光旌旗灯号，证实mRNA在肠上皮细胞中实现有用递送与翻译；而对比LNP仅在肠上皮细胞概况少许散布，未呈现跨樊篱转运现象。

图3：APN介导的mRNA向猪肠类器官递送

为验证体内结果，研究团队展开猪肠结扎环尝试，将DiD标识表记标帜的APN靶向LNP注入猪空肠结扎环内。6小时后检测发现，靶向LNP可被空肠绒毛的肠上皮细胞摄取，还能转运至上皮下的免疫细胞中，且在肠上皮细胞和上皮下细胞中均检测到GFP表达；更要害的是，在引流的肠系膜淋凑趣中也检测到LNP的荧光旌旗灯号和GFP表达，而对比LNP在肠组织和肠系膜淋凑趣中几近无散布与表达。

图4：αAPN-VHH-LNPs在体内介导mRNA向小肠上皮和肠系膜淋凑趣的靶向递送

这项研究的焦点价值在在，经由过程纳米抗体功能化革新LNP，不但实现mRNA向肠上皮APN表达细胞的精准递送，还初次证实该靶向系统能逾越肠道上皮樊篱并在体内完成mRNA的有用表达。该平台具有可编程特征，虽本研究以猪APN为靶点，但只需替代纳米抗体，便可适配分歧物种的靶点份子，为口服mRNA疫苗、肠道疾病mRNA医治供给全新手艺路径，也为肿瘤免疫医治、卵白替换医治等范畴的mRNA精准递送斥地新标的目的。

现在，mRNA疗法的精准送达一向是行业攻关重点，这项研究不但解决肠道递送的要害障碍，更加后续开辟个性化、细胞特异性的mRNA疗法奠基根本。跟着脂质成份优化和mRNA种类进级，将来该平台有望在更多疾病的临床医治中阐扬感化，让mRNA疗法真正实现“按需投递”。（Bioon.com）

参考文献：

Chen L, Van Der Weken H, Zwaenepoel O, et al. Cell-specific mRNA delivery via nanobody-functionalized lipid nanoparticles. J Control Release. Published online October 27, 2025. doi:10.1016/j.jconrel.2025.114365