纳米抗体修饰脂质纳米颗粒增强mRNA靶向递送治疗前列腺癌的研究

这篇研究报道了通过点击化学将抗PSMA纳米抗体(VHH)修饰到脂质纳米颗粒(LNP)表面，显著提高了mRNA在PSMA+肿瘤细胞中的靶向递送效率。研究通过dSTORM成像证实80%的LNP表面成功偶联纳米抗体，并在斑马鱼和小鼠异种移植模型中验证了其增强的肿瘤靶向性。尽管在哺乳动物模型中观察到LNP在肿瘤组织积累增加，但功能性mRNA递送仍受肿瘤微环境(TME)中坏死区域限制。该研究为克服去势抵抗性前列腺癌(CRPC)的治疗挑战提供了新思路。

　　

纳米抗体修饰脂质纳米颗粒的构建与表征
研究团队采用点击化学策略，通过Sortase A介导的转肽反应在抗PSMA纳米抗体C端引入叠氮基团，随后与DBCO-PEG-脂质体进行环加成反应。凝胶电泳分析显示1 μM Sortase A与1:3的VHH:DSPE-PEG(2000)比例可实现最优偶联。dSTORM超分辨成像证实80%的LNP表面至少存在1个纳米抗体，簇分析显示双阳性信号簇的共定位率达显著水平。

体外验证靶向递送效率
在B16-F10-PSMA⁺细胞中，0.2%修饰比例的LNP展现出14倍摄取增强和18倍mRNA转染提升。竞争性实验证实该过程依赖PSMA受体介导——游离VHH预处理可剂量依赖性抑制靶向效果。人源前列腺癌细胞系LNCaP(PSMA⁺)与DU145(PSMA^?)的对比实验进一步验证靶向特异性，其中LNCaP细胞显示22倍摄取差异。值得注意的是，1% PEG修饰会显著降低转染效率，提示表面修饰密度需要精确调控。

斑马鱼转移模型中的活体验证
在透明Casper突变型斑马鱼中，静脉注射DSPE-罗丹明标记的LNP后7小时成像显示，抗PSMA LNP在尾静脉丛转移灶的富集程度显著高于对照。Pearson共定位分析显示LNCaP细胞与BFP表达信号的相关系数达0.4，但部分转染信号来自血管周围非肿瘤细胞，提示免疫细胞可能参与了LNP清除。重组图像显示LNP主要分布在尾部血管区域，肿瘤实质穿透有限。

小鼠模型中的递送挑战
在C57BL/6NCrl小鼠皮下移植瘤中，抗PSMA LNP在肿瘤组织的积累量(3.24% ID/g)是对照组的2.6倍。然而组织切片显示LNP主要分布于坏死区域，流式检测发现CD31^?/CD45^?活细胞中Cy5⁺比例仅3-7%，而死亡细胞中达21-28%。肝脏作为主要转染器官表达96%的荧光素酶活性，肿瘤组织仅贡献0.09% ID/g。病理分析表明肿瘤坏死程度与转染效率呈负相关，但未发现LNP诱导的肝毒性证据。

技术瓶颈与转化前景
研究揭示了CRPC治疗中mRNA-LNP面临的多重生理屏障：蛋白冠形成可能遮蔽靶向配体，单核吞噬系统(RES)介导的肝脏/脾脏清除，以及肿瘤基质中异常的细胞外基质(ECM)阻碍渗透。作者建议未来可采用CD47"别吃我"信号修饰减少免疫细胞摄取，或直接重编程肿瘤相关巨噬细胞(TAM)为治疗策略。当前使用的C12-200离子化脂质虽在非人灵长类有效，但其肝毒性提示需要开发生物可降解替代物。这项研究为开发针对PSMA⁺肿瘤的第四代LNP提供了重要技术蓝图。