mRNA 疫苗联合 PERK 抑制剂在黑色素瘤治疗中的协同抗肿瘤效应

【字体: 时间:2025年05月19日 来源:Colloids and Surfaces B: Biointerfaces 5.4

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  针对黑色素瘤免疫逃逸及微环境异常问题,研究人员开发阳离子脂质体 GD-LPR 共递送 gp-100 mRNA 与 TLR7 激动剂 Gardiquimod,并联合 PERK 抑制剂 GSK。发现其可增强 DC 成熟、NK 细胞活化,调节 TME 中 CD8?T 细胞、M1/M2 巨噬细胞比例,抑制肺转移,为黑色素瘤治疗提供新策略。

  
黑色素瘤作为恶性程度极高的皮肤癌,不仅侵袭性强、易转移,还能通过抑制免疫细胞活性逃避免疫系统攻击,且晚期患者常因肿瘤微环境(TME)中免疫抑制细胞增多(如 M2 巨噬细胞、髓源性抑制细胞 MDSCs)、促炎细胞因子减少(如 IL-2、IFN-γ)及 CD8?T 细胞丰度降低而对传统治疗响应不佳。尽管 mRNA 疫苗能通过递送抗原编码 RNA 激发细胞免疫,但单一使用时因自然杀伤细胞(NK 细胞)功能不足等问题,抗肿瘤效果受限。此外,蛋白激酶 R 样内质网激酶(PERK)介导的未折叠蛋白反应(UPR)通路异常会促进 M2 巨噬细胞活化,进一步恶化免疫微环境。因此,如何协同增强免疫应答并重塑肿瘤微环境成为黑色素瘤治疗的关键挑战。

为攻克上述难题,国内研究团队开展了一项创新研究,相关成果发表在《Colloids and Surfaces B: Biointerfaces》。

研究团队开发了一种基于阳离子脂质体 DOTMA 的 mRNA 疫苗载体 GD-LPR,其核心是共递送 gp-100 mRNA(黑色素瘤细胞表面抗原,可激发细胞毒性 T 淋巴细胞 CTL 反应)与 TLR7 激动剂 Gardiquimod(增强 NK 细胞细胞毒性),并联合 PERK 抑制剂 GSK2656157,探索其在黑色素瘤中的协同治疗效果。

研究采用的关键技术方法包括:①阳离子脂质体(DOTMA)制备及 mRNA 包封技术,实现 gp-100 mRNA 与 Gardiquimod 的共递送,包封效率达 95%;②体外细胞模型(如 DC2.4 树突状细胞、B16-F10 黑色素瘤细胞)用于评估疫苗对树突状细胞成熟、NK 细胞活化的影响;③皮下及肺转移黑色素瘤小鼠模型,验证联合治疗对肿瘤体积、生存率及 TME 免疫细胞组成的调控作用;④分子生物学技术,检测 PERK/ATF-4 信号通路抑制情况及相关细胞因子(IL-10、IL-2、IFN-γ、TNF-α)水平变化。

制备与表征 GD-LPR


通过全基因合成 gp-100 癌基因,利用鱼精蛋白以 3:1 摩尔比凝聚 mRNA,再经薄膜水化法结合超声处理制备阳离子脂质体,成功构建 GD-LPR。该载体可在骨髓来源树突状细胞(BMDC)胞质中有效翻译 gp-100 蛋白,为激发免疫应答奠定基础。

GD-LPR 的免疫调节作用


体外实验显示,GD-LPR 显著促进树突状细胞成熟标志物表达,并增强 NK 细胞活化。体内实验表明,在皮下黑色素瘤模型中,GD-LPR 通过增加 CD8?T 细胞浸润、将 M2 巨噬细胞重极化为 M1 型(促炎表型),同时抑制免疫抑制因子 IL-10 并提升 IL-2、IFN-γ、TNF-α 等促炎细胞因子水平,显著缩小肿瘤体积并延长小鼠生存期。

联合 PERK 抑制剂的协同效应


在黑色素瘤肺转移模型中,GD-LPR 与 GSK2656157 联用可抑制 PERK/ATF-4 信号通路,协同减少肺转移灶形成。机制上,GSK 通过阻断 UPR 通路诱导癌细胞凋亡,同时与 GD-LPR 共同重塑 TME,增强 CD8?T 细胞抗肿瘤活性并抑制 M2 巨噬细胞介导的免疫逃逸。

研究结论与意义


本研究证实,GD-LPR 通过双组分递送策略(gp-100 mRNA 激活 CTL,Gardiquimod 激活 NK 细胞)重塑抗肿瘤免疫,联合 PERK 抑制剂进一步逆转免疫抑制性微环境,在皮下肿瘤及肺转移模型中均展现显著协同效应。该联合疗法不仅为黑色素瘤治疗提供了 “免疫激活 + 微环境重编程” 的双重作用新策略,还为 mRNA 疫苗与靶向抑制剂的联合应用提供了实验依据,尤其在克服肿瘤转移及免疫逃逸方面具有重要临床转化潜力。研究结果为晚期黑色素瘤患者提供了新的治疗思路,有望推动基于 mRNA 技术的肿瘤免疫联合治疗发展。

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