2025年7月1日 ，上海交通大學章雪晴團隊與新澤西理工學院許曉陽團隊在期刊《Nature Communications》上發表題為" Budesonide-incorporated inhalable lipid nanoparticles for antiTSLP nanobody mRNA delivery to treat steroid-resistant asthma "的研究論文。
研究團隊使用艾特森MPE-L2型微流控制備儀制備mnbTSLP-iLNP納米粒，經霧化吸入肺部后，借助膜融合和GR介導的內吞作用進入細胞，逃離溶酶體后釋放 mnbTSLP和布地奈德。mnbTSLP在體內翻譯為nbTSLP，中和氣道過量TSLP，抑制STAT3和p38磷酸化，恢復布地奈德敏感性，GR復合物入核調控炎癥基因轉錄，協同改善哮喘癥狀。
研究背景
本研究創新構建甾體結構化的新型吸入式LNP遞送系統，通過布地奈德等甾體分子與脂質骨架的疏水嵌合設計，實現編碼抗胸腺基質淋巴細胞生成素(TSLP)納米抗體mRNA(mnbTSLP)的肺靶向吸入遞送，實現了甾體抗炎藥物與抗體藥物在肺部的靶向富集及協同作用。通過調控氣道炎癥微環境與阻斷TSLP介導的2型炎癥通路，為重癥難治性哮喘提供兼具快速起效與免疫調節優勢的創新治療方案，克服重癥哮喘中糖皮質激素耐藥的挑戰。
1.ASCEND（替代類固醇與mRNA編碼納米體共同遞送）療法作用機制示意圖
圖例1：si-VPNs制備過程
? mnbTSLP-iLNP制備工藝:
圖例2：mnbTSLP-iLNP制備工藝
2. mRNA-iLNP制劑的制備與篩選
研究團隊通過制備不同布地奈德摩爾占比(0%、5%、9.5%、14%、19%)的iLNP ，對比霧化前后粒徑、PDI、zeta電位及包封效率，發現5%布地奈德組(iLNPBUD5)霧化后穩定性最佳，體外轉染BEAS-2B細胞的EGFP陽性率最高(約72%)，且轉染效率依賴GR介導的內吞作用。體內實驗顯示，iLNPBUD5在肺部靶向性強，熒光信號顯著高于其他制劑及ALC-0315對照組，這些結果表明，含5%BUD的LNP(mRNA-iLNPBUD5)的理化穩定性和遞送效率佳。
圖例3：霧化遞送用 mRNA-iLNP 制劑的制備與篩選
3. mRNA-iLNPBUD5的霧化遞送特性表征
接著，研究團隊進一步驗證iLNPBUD5的關鍵遞送性能。冷凍電鏡顯示其霧化前后均為球形、粒徑均一；4℃儲存30天仍保持膠體穩定性，在中性和弱酸性生理環境中結構穩定。體外黏液滲透實驗表明，iLNPBUD5介導的mRNA穿透效率顯著高于游離mRNA；16HBE細胞溶酶體逃逸實驗顯示，mRNA在4小時內從溶酶體釋放至細胞質，轉染后呈現強且均一的EGFP表達，且無細胞毒性。這些結果表明，mRNA-iLNPBUD5具有良好的穩定性、對霧化誘導損傷的耐受性、良好的黏膜穿透性、轉染效率高，以及良好的安全性，是一種有前景的可吸入mRNA治療載體。
圖例4：mRNA-iLNPBUD5的霧化遞送特性表征
4.mnbTSLP的設計與體外功能驗證
隨后，研究團隊進行了mnbTSLP的序列設計和體外驗證。瓊脂糖凝膠電泳和WB實驗結果表明mnbTSLP編碼抗TSLP納米抗體，iLNPBUD5可保護其免受血清降解，介導nbTSLP劑量/時間依賴型表達；nbTSLP與TSLP高親和力結合，顯著抑制炎癥因子表達，這為治療實驗中確定最佳給藥間隔提供了有價值的見解。
圖例5：mnbTSLP的設計與體外功能驗證
5.mnbTSLP-iLNPBUD5緩解OVA誘導的急性哮喘氣道損傷
模型構建：第 1、7、14天腹腔注射OVA+明礬致敏，第21-27天每日鼻內注射50μg OVA激發。
給藥方法：每次OVA激發前6小時，吸入給藥(mLuc-iLNPBUD0、Pulmicort、mLuc-iLNPBUD5、mnbTSLP-iLNPBUD0、mnbTSLP-iLNPBUD5)，健康組給予PBS。
在OVA誘導急性哮喘模型中，研究團隊發現mnbTSLP-iLNPBUD5顯著降低了氣道壁厚度、炎癥浸潤、黏液分泌及膠原沉積，指標接近健康組，優于單藥治療。
圖例6：mnbTSLP-iLNPBUD5緩解OVA誘導的急性哮喘氣道損傷
6.mnbTSLP-iLNPBUD5改善重癥哮喘的氣道炎癥與肺功能
模型構建： OVA+明礬致敏+高劑量OVA激發
給藥方法：通過吸入方式給予對應制劑，單次mRNA劑量30μg，布地奈德劑量按分組設定。
而在OVA誘導重癥哮喘模型中，研究團隊發現mnbTSLP-iLNPBUD5 組的BALF炎癥細胞、血清IgE及炎癥因子水平大幅降低；氣道對乙酰甲膽堿反應平緩，AHR 癥狀顯著緩解，肺功能改善明顯。
圖例7： mnbTSLP-iLNPBUD5改善重癥哮喘的氣道炎癥與肺功能
7.mnbTSLP-iLNPBUD5在類固醇抵抗性哮喘中的協同治療作用
模型構建：第 1、7、14天腹腔注射OVA+明礬致敏，第21-70天每周3次鼻內注射20μg OVA+10μg TSLP激發。
給藥方法：第56-70天，每周1次給藥，mnbTSLP-iLNP系列制劑通過吸入給予，Tezepelumab經尾靜脈注射(70μg /次)，其他對照組按對應方式給藥。
在OVA/TSLP誘導類固醇抵抗性哮喘模型中，研究團隊發現布地奈德單藥無效，mnbTSLP-iLNPBUD5可維持低氣道阻力，抑制炎癥與重塑，降低p-STAT3/p-p38水平，恢復藥物敏感性。
圖例8：mnbTSLP-iLNPBUD5在類固醇抵抗性哮喘中的協同治療作用
8.mnbTSLP-iLNPBUD5的體內安全性評估
連續吸入給藥后，小鼠體重、生化指標、血常規無異常，心肝腎脾無病理改變，全身安全性良好。
圖例9：mnbTSLP-iLNPBUD5的體內安全性評估
知識分享：研究亮點
1 通過組分配方、制備工藝、霧化體系等研究變量的多維度協同優化，并在此基礎上整合抗哮喘甾體藥物為結構成分，構建新型吸入式mRNA-LNP體系，實現小分子和核酸藥物針對肺部的精準遞送；
2 協同抗炎作用：依托載體與核酸藥物的協同效應，顯著抑制氣道炎癥及TSLP信號通路，聯合療法顯著減輕小鼠模型的氣道炎癥、重塑和高反應性，且mnbTSLP通過抑制關鍵炎癥通路，恢復哮喘小鼠對布地奈德的敏感性；
3 患者依從性高：該策略采用非侵入性吸入給藥，操作簡便，患者接受度高，具有廣闊的臨床應用前景。
參考文獻：
Nature Communications ( IF15.7 ) Pub Date :2025-07-01,DOI: 10.1038/s41467-025-61114-4.
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