PEG之后，聚肌氨酸（pSar）能否开启药物递送新范式？

在生物医药领域，药物递送系统的迭代始终是推动治疗升级的核心动力。从 “裸药” 到 PEG 化技术的普及，每一次材料革新都在持续提升药物疗效、改善患者用药体验。近年来，聚肌氨酸（Polysarcosine, pSar）作为新型生物材料逐步从实验室走向产业视野，为下一代药物递送开辟了全新的技术路径。

PEG：深耕数十年的递送 “金标准”

要理解聚肌氨酸的产业价值，首先要认识聚乙二醇（PEG）——这一推动药物递送技术发展的重要材料平台。

PEG 是由环氧乙/烷聚合而成的水溶性高分子，凭借优异的亲水性与生物相容性，PEG 化已成为蛋白、多肽及纳米药物开发的成熟修饰策略。据 Biopharma PEG 统计，截至 2025 年 4 月，美国 FDA 已批准 40 余种 PEG 修饰药物，体现了 PEG 化技术在药物开发领域的成熟应用地位。

PEG 化的核心价值，是通过将 PEG 链共价连接到药物或纳米载体表面，系统性提升成药性：一是显著延长药物循环半衰期，通过提高表观分子量与流体力学体积，规避肾小球快速清除，支持长效给药方案；二是提升药物稳定性与溶解性，借助空间位阻效应减少酶解、降低蛋白聚集，同时改善疏水性药物的水相溶解度，优化 ADC 等分子的体内行为；三是构建长循环纳米载体，在纳米颗粒表面形成水合层，减少蛋白吸附与免疫识别，支撑了脂质体抗癌药、siRNA 药物及 mRNA 疫苗等多款重磅产品的落地。

凭借成熟的工艺与明确的临床价值，PEG 在过去三十年间深刻推动了现代制药工业的发展。

聚肌氨酸：源于内源的递送新选择

在 PEG 奠定的产业基础之上，聚肌氨酸代表了一种全新的材料设计思路，其核心特质源于 “类多肽、内源性” 的分子结构。

聚肌氨酸化学本质为聚（N - 甲基甘氨酸），属于聚类肽家族，单体肌氨酸是人体内天然存在的代谢物。与 PEG 的醚键主链不同，聚肌氨酸主链由酰胺键连接，兼具合成聚合物的稳定性、可加工性与由内源性单体结构带来的良好生物相容性潜力。

更低的免疫原性，保障长期给药稳定性

在 “免疫应答” 这一核心指标上，聚肌氨酸展现出差异化优势。其酰胺氮上的氢被甲基取代，消除了主链氢键供体，可减少聚合物与蛋白质等生物分子的非特异性相互作用，降低免疫系统识别概率。

2026 年《Bioconjugate Chemistry》发表的头对头研究显示，高分子量聚肌氨酸与模型蛋白偶联后，对蛋白本身及聚合物的免疫应答调节效果优于 PEG。这一特性意味着，聚肌氨酸修饰体系有望降低长期重复给药过程中免疫反应增强的风险，为慢性病、肿瘤等需要长期治疗的领域提供新的材料选择。

潜在可降解设计，为长期应用提供新方向

作为聚类肽材料，聚肌氨酸的酰胺主链在结构上与多肽类似，这为其提供了潜在的生物降解可能性。然而，现有研究表明纯聚肌氨酸在生理条件下并不具备明显的可降解性；仅当通过共聚引入丙氨酸残基后，其共聚物（PaS）才在体外特定条件下展现出酶促降解潜力。目前学术界对pSar降解性的认识尚存争议，其体内降解动力学与长期安全性仍需更多研究验证。这种“源于生命”的设计理念，为解决高分子材料长期应用的潜在顾虑提供了新的思路。

破解高 DAR 难题，赋能下一代 ADC

在抗体药物偶联物（ADC）领域，聚肌氨酸作为新型亲水性药物连接策略的应用潜力正在逐步被验证。传统 ADC 设计中，随着药物抗体比（DAR）提高，疏水性载荷往往会增加分子整体疏水性，导致聚集倾向增强、药代动力学性能下降等问题。聚肌氨酸凭借优异的亲水性，可作为疏水性屏蔽结构改善高 DAR ADC 的溶解性、稳定性及体内行为。

研究显示，基于聚肌氨酸药物连接平台构建的高载药 ADC 能够在保持较高 DAR 的同时改善理化性质，并在动物模型中展现出良好的抗肿瘤活性。其中，Viricel 等基于单分散聚肌氨酸构建的高载药 ADC 平台（《Monodisperse polysarcosine-based highly-loaded antibody-drug conjugates》），验证了 pSar 在高 DAR ADC 中作为亲水性屏蔽结构的应用潜力；Conilh 等进一步开发了基于 PSARlink 平台的 exatecan ADC（《Exatecan Antibody Drug Conjugates Based on a Hydrophilic Polysarcosine Drug-Linker Platform》），并在 HER2 阳性肿瘤模型中表现出良好的抗肿瘤效果，为下一代高 DAR ADC 设计提供了新的材料策略。

替代 PEG 脂质，拓展 LNP 递送边界

在核酸药物核心的 LNP 递送领域，聚肌氨酸同样表现出可观潜力。2024 年发表于《Bioactive Materials》的研究，系统探究了聚肌氨酸脂质替代 FDA 批准 LNP 中 PEG 脂质的可行性。结果显示，完全替代后 mRNA 递送效率可维持甚至提升，体内安全性与传统 LNP 相当，同时实现了更高的目标蛋白分泌水平与更低的免疫刺激反应，为未来 mRNA 药物长期应用和重复给药研究提供了新的材料探索方向。

产业关注升温，从科研探索走向应用拓展

近两年，聚肌氨酸在药物递送领域的研究热度持续提升，应用价值正从基础材料研究向多种递送体系拓展。围绕蛋白药物修饰、抗体药物偶联物（ADC）及脂质纳米颗粒（LNP）等方向，研究人员不断探索pSar在改善药物稳定性、降低免疫相关风险及优化递送性能方面的潜力。

目前，聚肌氨酸已在高载药ADC和mRNA递送等领域展现应用前景。随着材料性能评价、制备工艺及体内安全性研究进一步完善，pSar有望从实验研究逐步迈向更广泛的药物开发应用。

结语

PEG 作为药物递送领域的经典材料，奠定了长效药物与纳米药物的开发范式，至今仍在数十款上市药物中发挥着不可替代的作用。

聚肌氨酸的出现，是基于内源性设计理念的技术补充与探索。它以天然氨基酸代谢物为单体，以类多肽为主链，在免疫相容性、潜在可降解性等多个维度形成差异化优势，正在 ADC、LNP 等前沿赛道逐步验证自身价值。

作为新兴材料，聚肌氨酸从 “潜力股” 走向广泛临床应用仍需更多数据积累与工艺打磨，但这场药物递送底层的材料革新，无疑正在为未来的靶向治疗打开更多可能性的大门。

厦门赛诺邦格生物科技股份有限公司：聚肌氨酸系列产品

从实验室探索走向产业应用，稳定可靠的材料供应是关键环节。

赛诺邦格可提供从单体到功能化衍生物的完整产品线：肌氨酸单体（Sar）；线性聚肌氨酸pSar（聚合度25/50/100）；端基功能化产品包括炔丙胺-聚肌氨酸、叠氮-聚肌氨酸（聚合度20/50/100），支持点击化学偶联；脂质功能化衍生物DOPE-pSar25，适用于LNP及脂质体递送系统。

产品可广泛应用于蛋白/多肽修饰、ADC连接子开发、LNP递送系统等场景，同时可提供定制化服务。

参考文献：

1.Reichert C, Borchard G. Noncovalent PEGylation, An Innovative Subchapter in the Field of Protein Modification. J P

harm Sci. 2016 Feb;105(2):386-390. doi: 10.1002/jps.24692. Epub 2016 Jan 11. PMID: 26523632.

2.Veronese, F. M., & Mero, A. (2008). The impact of PEGylation on biological therapies.BioDrugs.

3.Milla P, Dosio F, Cattel L. PEGylation of proteins and liposomes: a powerful and flexible strategy to improve the drug delivery. Curr Drug Metab. 2012 Jan;13(1):105-19. doi: 10.2174/138920012798356934. PMID: 21892917.

4.Fu Q, Kong X, Liu Y, Liu M, Huang K, Wang PG, Wu K. The role of hydrophilic linkers in next-generation antibody-drug conjugates. J Control Release. 2026 Mar 10;391:114612. doi: 10.1016/j.jconrel.2026.114612I. Epub 2026 Jan 6. PMID: 41506379.

5.Wang, H., Wang, Y., Yuan, C.et al.Polyethylene glycol (PEG)-associated immune responses triggered by clinically relevant lipid nanoparticles in rats.npj Vaccines 8, 169 (2023).

6.The benefits and risks of PEGylation in nanomedicine. Nat. Nanotechnol.20, 575 (2025).

7.Sara S. Nogueira,Anne Schlegel,Konrad Maxeiner,Benjamin Weber,Matthias Barz,Martin A.Schroer,Clement E. Blanchet,Dmitri I. Svergun,Srinivas Ramishetti,Dan Peer,Peter Langguth,Ugur Sahin,Heinrich Haas; Polysarcosine-Functionalized Lipid Nanoparticles for Therapeutic mRNA Delivery.ACS Appl. Nano Mater.25 November 2020; 3 (11): 10634–10645.

8.Tsuda, N., Okuno, Y., Yasuda, A., Ando, M., & Iwasaki, Y. (2026). Suppressive Immune Response of Poly(sarcosine) Conjugated Proteins: PSARylation.Bioconjugate Chemistry, Articles ASAP.

9.Maiti D, Yokoyama M, Shiraishi K. Impact of the Hydrophilicity of Poly(sarcosine) on Poly(ethylene glycol) (PEG) for the Suppression of Anti-PEG Antibody Binding. ACS Omega. 2024 Jul 12;9(32):34577-34588. doi: 10.1021/acsomega.4c02655

10.Son K, Ueda M, Taguchi K, Maruyama T, Takeoka S, Ito Y. Evasion of the accelerated blood clearance phenomenon by polysarcosine coating of liposomes. J Control Release. 2020 Jun 10;322:209-216. doi: 10.1016/j.jconrel.2020.03.022

11.Zhou P, Shen T, Chen W, Sun J, Ling J. Biodegradable Polysarcosine with Inserted Alanine Residues: Synthesis and Enzymolysis. Biomacromolecules. 2022 Apr 12;23(4):1757-1764. doi: 10.1021/acs.biomac.2c00001

12.Conilh L, Fournet G, Fourmaux E, Murcia A, Matera EL, Joseph B, Dumontet C, Viricel W. Exatecan Antibody Drug Conjugates Based on a Hydrophilic Polysarcosine Drug-Linker Platform. Pharmaceuticals (Basel). 2021 Mar 9;14(3):247. doi: 10.3390/ph14030247

13.Warren Viricel,Guy Fournet,Sabine Beaumel,Emeline Perrial,Sébastien Papot,Charles Dumontet,Benoît Joseph; Monodisperse polysarcosine-based highly-loaded antibody-drug conjugates.Chem. Sci.2019; 10 (14): 4048–4053.

14.Kang, D. D., Hou, X., Wang, L., Xue, Y., Li, H., Zhong, Y., Wang, S., Deng, B., McComb, D. W., & Dong, Y.(2024). Engineering LNPs with polysarcosine lipids for mRNA delivery.Bioactive Materials,37, 86-93.