纳米颗粒递送VEGF-B mRNA重塑肿瘤微环境并增强抗肿瘤免疫治疗

本研究针对肿瘤免疫治疗中T细胞浸润不足和功能耗竭的难题，开发了基于脂质纳米颗粒(LNP)递送的VEGF-B mRNA疗法。上海交通大学医学院团队通过优化mRNA修饰和尾链结构，实现了VEGF-B在肿瘤局部的高效表达，显著增加了CD8+ T细胞浸润并降低PD-1表达，与PD-1阻断联用可完全消退转移性肺癌。该研究为mRNA技术在肿瘤免疫治疗中的应用提供了新策略。

　　

在癌症治疗领域，免疫检查点阻断(ICB)疗法虽然革命性地改变了部分患者的预后，但"冷肿瘤"中T细胞浸润不足和功能耗竭仍是重大挑战。血管内皮生长因子B(VEGF-B)近期被发现具有调控T细胞脂代谢和线粒体功能的新作用，这为改善肿瘤免疫微环境提供了全新思路。上海交通大学医学院生物化学与分子细胞生物学系的研究团队创新性地将mRNA技术与纳米递送系统相结合，在《Molecular Therapy Nucleic Acids》发表了突破性研究成果。

研究人员采用N1-甲基假尿苷(Ψ)修饰和共转录加尾技术优化VEGF-B mRNA结构，通过动态光散射和电镜证实制备的脂质纳米颗粒(LNP)粒径约80nm。在MC38结肠癌和B16F10黑色素瘤皮下模型中，通过肿瘤间质液(TIF)离心法和ELISA证实LNP能高效递送mRNA至肿瘤细胞和免疫细胞，实现VEGF-B的局部表达和分泌。关键实验技术包括：1)多重修饰mRNA的体外转录(IVT)和纳米包裹；2)活体成像系统(IVIS)监测mRNA表达动力学；3)流式细胞术分析肿瘤浸润淋巴细胞；4)选择性器官靶向(SORT)-LNP实现肺特异性递送。

修饰VEGF-B mRNA的体外表达优化

通过比较不同核苷酸修饰和加尾方式，发现Ψ修饰联合共转录加尾的VEGF-B mRNA在HEK293T和B16F10细胞中表达量最高，Western blot显示其蛋白分泌水平是对照组的4倍。透射电镜显示制备的mRNA-LNP呈均匀球形，粒径分布稳定。

纳米颗粒的体内递送特性

荧光报告系统显示LNP递送的mRNA主要在肿瘤部位表达，6小时达峰值，96小时回归基线。流式分析揭示约15%的CD45⁺免疫细胞和20%的上皮细胞可摄取mRNA。免疫组化证实注射48小时后，肿瘤间质液和血清中VEGF-B浓度分别达到800pg/mg和200pg/mL。

+ T细胞比例从8%增至22%，且表达IFN-γ、TNF-α和颗粒酶B(GZMB)的多功能T细胞增加3倍。

肺转移模型中的协同效应

采用SORT-LNP静脉递送VEGF-B mRNA至Lewis肺癌(LLC)转移模型，联合PD-1抗体使肺转移灶生物发光信号降低90%，7只小鼠中有2只实现完全缓解。引流淋巴结中PD-1⁺ CD8⁺ T细胞比例从35%降至18%，而具有记忆表型的T细胞增加2倍。

肿瘤微环境的重编程机制

免疫荧光显示治疗组肿瘤中CD8⁺ T细胞密度增加4倍，流式检测发现其PD-1表达量降低60%。同时，T细胞凋亡率下降50%，引流淋巴结中T细胞数量增加2倍。虽然LNP本身会引起中性粒细胞和髓系来源抑制细胞(MDSC)短暂升高，但VEGF-B可维持T细胞线粒体膜电位，抵抗凋亡。

这项研究开创性地将代谢调控因子VEGF-B与mRNA递送技术相结合，证实其可通过"代谢检查点"重塑免疫微环境。该疗法使传统"冷肿瘤"LLC模型中T细胞浸润增加、功能耗竭减轻，为PD-1耐药患者提供了新选择。研究同时揭示了VEGF-B通过VEGFR-1信号维持T细胞脂代谢平衡的新机制，突破了该因子仅参与血管生成的认知局限。随着mRNA生产成本的降低和靶向递送技术的进步，这种模块化治疗策略有望扩展到其他细胞因子和肿瘤类型，推动个性化癌症免疫治疗的发展。