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基于心磷脂模拟脂质纳米颗粒的无抗体修饰体内CAR-T疗法靶向衰老相关炎症疾病
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月02日 来源:Cell Reports Medicine 11.7
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研究人员针对传统CAR-T疗法在衰老相关炎症疾病应用中存在的制造复杂性和持久性风险,开发了一种基于心磷脂模拟磷酸酰胺(CAMP)脂质纳米颗粒(LNP)的新型递送系统。该研究通过设计PL40 CAMP-LNPs实现无抗体修饰的T细胞靶向递送,结合环状RNA(circRNA)延长表达时间,成功构建靶向uPAR的senolytic CAR-T细胞,在肝纤维化和类风湿性关节炎模型中证实其治疗潜力。这项发表于《Cell Reports Medicine》的研究为衰老相关慢性炎症疾病提供了可临床转化的瞬时性细胞治疗方案。
随着人口老龄化加剧,衰老相关慢性炎症疾病已成为全球健康重大挑战。传统CAR-T疗法虽然在血液肿瘤领域取得突破,但其在非癌性疾病应用中面临两大瓶颈:复杂的体外制造流程和持久性激活带来的安全风险。更棘手的是,现有递送技术依赖抗体修饰的纳米颗粒,存在批次差异和免疫原性问题。与此同时,衰老细胞积累导致的"炎症-衰老"恶性循环,在肝纤维化、类风湿性关节炎等疾病中起关键作用,但现有senolytic药物缺乏靶向特异性。这些难题呼唤新一代递送技术和治疗策略的出现。
北京大学的研究团队从线粒体内膜的主要成分心磷脂获得灵感,设计出心磷脂模拟磷酸酰胺(CAMP)脂质库。通过系统性筛选获得优选配方PL40-LNPs,该颗粒通过独特的相分离结构和刚性特征,无需抗体修饰即可高效转染T细胞。结合抗降解的circRNA载体,研究人员成功构建靶向衰老标志物uPAR的瞬时性CAR-T疗法,在两种典型"炎性衰老"疾病模型中验证疗效,相关成果发表在《Cell Reports Medicine》。
关键技术包括:(1)构建23种CAMP脂质库并筛选T细胞靶向性载体;(2)采用冷冻电镜和原子力显微镜解析PL40-LNPs的多面体形态和力学特性;(3)开发基于group II内含子的circRNA制备工艺;(4)建立CCl4诱导肝纤维化和胶原诱导关节炎(CIA)动物模型;(5)通过单细胞测序分析RA患者滑膜组织中uPAR表达谱;(6)筛选抗人uPAR单克隆抗体并进行人源化改造。
研究人员模仿心磷脂的二磷酸酯结构,设计出对称性CAMP脂质,其中PL40在原发性T细胞中的转染效率比商业化载体ALC0315提高100倍。冷冻电镜显示PL40-LNPs具有多面体形态和致密核心,小角X射线散射证实其层间距缩小至3nm,原子力显微镜测得杨氏模量显著增高。这种刚性结构通过CD44/CD52依赖的内吞途径促进T细胞摄取,而circRNA载体使脾脏表达持续时间延长至5天。
通过group II内含子自剪接系统制备的circRNA,在LoxP-Luciferase-2A-GFP报告小鼠中证实其脾脏靶向优势。与线性RNA相比,circRNA在T细胞中的CAR蛋白表达持续时间延长3倍,平均荧光强度提高10倍。这种特性使单次给药即可维持足够的治疗窗口,避免了病毒载体整合的基因组风险。
在CCl4诱导的肝纤维化模型中,PL40递送的muPAR-mCAR circRNA经4次给药后,使血清ALT水平降低50%,SA-β-gal+细胞减少2倍。多色免疫荧光显示CAR-T细胞浸润至uPAR+α-SMA+的衰老肝星状细胞周围。在类风湿性关节炎模型中,单细胞测序证实uPAR(PLAUR)在RA患者滑膜成纤维细胞和单核细胞中高表达,与衰老标志物P21、PAI-1共定位。CAR-T治疗使关节肿胀评分降低2.4倍,同时增加抗炎型M2巨噬细胞浸润。
通过杂交瘤技术从6万多个克隆中筛选出靶向uPAR D2结构域的AB4抗体和D2-D3构象表位的AB20抗体。经人源化改造后,VH2+VL1组合的CAR#4和VH1+VL2组合的CAR#20在THP-1细胞杀伤实验中显示特异性,为临床转化奠定基础。
这项研究开创性地将仿生脂质设计、circRNA工程和senolytic免疫治疗相结合,解决了传统CAR-T疗法在慢性病领域的应用壁垒。PL40-LNPs的无抗体靶向特性简化了生产工艺,circRNA的瞬时表达特性提高了安全性,而uPAR靶点的选择则精准指向衰老相关炎症的核心通路。特别值得注意的是,该技术平台可扩展至其他衰老相关疾病,如特发性肺纤维化或动脉粥样硬化。研究团队已就CAMP脂质和uPAR-CAR申请专利保护,其临床转化前景值得期待。这项工作为开发"一次注射、短期起效、自我清除"的下一代细胞疗法提供了全新范式。
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