基于脂质纳米颗粒共递送cGAS激动剂佐剂与多肽/mRNA疫苗的联合癌症免疫治疗新策略

本研究针对当前癌症免疫治疗中肽类/mRNA疫苗诱导T细胞反应不足的难题，创新性地开发了脂质纳米颗粒(LNP)共递送系统，将寡核苷酸类cGAS激动剂佐剂Svg3与肿瘤抗原肽或mRNA疫苗协同递送至淋巴结抗原呈递细胞(APCs)。研究证实Svg3通过激活cGAS-STING通路增强IFN-I反应，显著提升抗原呈递效率并诱导2-4倍抗原特异性CD8+ T细胞应答，在MC38结直肠癌和TC-1 HPV相关肿瘤模型中联合免疫检查点阻断(ICB)展现出显著协同治疗效果。

　　

癌症免疫治疗领域近年来虽取得突破性进展，但免疫检查点阻断(ICB)疗法仍面临肿瘤微环境免疫抑制、抗原异质性等挑战。其中，治疗性疫苗作为ICB的理想搭档，其核心瓶颈在于：肽类/mRNA疫苗诱导的T细胞反应强度不足，现有佐剂难以有效激活抗原呈递细胞(APCs)的三重信号系统（抗原-MHC复合物、共刺激分子、炎症因子）。更棘手的是，临床使用的STING激动剂存在物种选择性（如DMXAA）或系统毒性等问题，而传统TLR9激动剂CpG则受限于人类免疫细胞亚群分布差异。

美国密歇根大学药学院(College of Pharmacy, University of Michigan)的研究团队另辟蹊径，利用脂质纳米颗粒(LNP)技术构建了革命性的共递送系统。该团队此前开发的寡核苷酸类cGAS激动剂Svg3具有独特优势：既能持续催化生成2'3'-cGAMP放大STING激活效应，又具备与临床成熟核酸药物相似的可开发性。研究人员通过精巧设计，将Svg3与模型抗原OVA肽、HPV-16 E7肽或六价新抗原mRNA共同封装于SM-102/DLin-MC3-DMA等配方的LNPs中，在《Molecular Therapy Nucleic Acids》发表了这项突破性成果。

关键技术包括：(1)采用动态光散射和冷冻电镜表征LNP粒径与形态；(2)通过流式细胞术分析APCs表面CD80/CD86共刺激分子及H-2K^b/SIINFEKL复合物表达；(3)建立B3Z T细胞杂交瘤报告系统评估抗原特异性T细胞激活；(4)采用Tetramer染色技术检测外周血抗原特异性CD8⁺ T细胞频率；(5)在MC38结直肠癌和TC-1 HPV肿瘤模型中评估联合aPD-1的治疗效果。

【Svg3促进抗原呈递和T细胞激活】研究发现Svg3处理使DC2.4细胞CD80/CD86表达提升3-5倍（图1A-B），通过RNA-seq证实其可上调APCs中CXCL9/10等T细胞趋化因子转录。在抗原呈递实验中，Svg3使OVA257-264(SIINFEKL)在MHC-I上的呈递效率达到CpG佐剂相当水平（图1C），并通过B3Z报告系统证实其使T细胞激活提升5倍（图1E）。对于mRNA疫苗，Svg3同样显著增强5moU-mRNA-OVA的抗原呈递效率（图1F）。

【LNP实现高效共递送】冷冻电镜显示Svg3/肽或mRNA共载LNPs呈均匀球形（图2B），粒径约150nm。体内实验证实LNPs能将Cy3-Svg3与FITC-肽共递送至70%的淋巴结APCs（图2C），且mRNA-fLuc在淋巴结的表达提升8倍（图2D）。这种精准递送有效避免了非佐剂化抗原导致的免疫耐受。

【增强抗原特异性T细胞应答】在C57BL/6小鼠中，Svg3使OVA肽疫苗诱导的SIINFEKL特异性CD8⁺ T细胞比例提升2倍（图3C），对HPV E7肽的效果甚至超越STING激动剂cGAMP（图3D）。针对mRNA疫苗，优化mRNA:Svg3比例（4:1）使PBMC中抗原特异性T细胞达峰值，并显著增加效应记忆T细胞亚群（图3J）。值得注意的是，Svg3还特异性上调PD-1⁺ CD8⁺ T细胞比例（图3H），为联合ICB奠定基础。

【重塑肿瘤免疫微环境】在MC38模型中，Svg3/六价新抗原mRNA LNPs使肿瘤浸润Adpgk特异性CD8⁺ T细胞增加3倍（图4C），CD8/Treg比值提升5倍（图4F）。联合aPD-1治疗后，60%的TC-1肿瘤完全消退（图5F），且显著提升IFN-γ⁺ CD8⁺ T细胞频率（图5G）。

这项研究开创性地将核酸佐剂与多种疫苗形式整合于统一递送平台，解决了癌症疫苗开发中的关键瓶颈。其科学价值体现在三方面：(1)阐明cGAS激活通过上调APCs三重信号增强T细胞应答的机制；(2)建立LNP共递送技术实现佐剂/抗原精准投递；(3)证实该策略对蛋白肽、病毒抗原及新抗原m疫苗的普适性。临床转化方面，Svg3可充分利用现有cGMP核酸生产体系，而SM-102 LNP配方已获COVID-19疫苗验证，为快速转化提供可能。研究者特别指出，需优化Svg3剂量以平衡IFN-I对mRNA翻译的抑制效应，这为后续研究指明方向。该成果为发展下一代个性化肿瘤疫苗提供了全新范式。