协同靶向树突细胞的pH响应型脂质纳米颗粒增强mRNA癌症疫苗的溶酶体逃逸与免疫疗效

本研究针对mRNA疫苗在肿瘤免疫治疗中面临的树突细胞(DC)靶向性不足和溶酶体逃逸效率低两大瓶颈问题，创新性地设计出同时搭载甘露糖修饰和pH响应型PEG脂质(Hyd-mPEG2000)的BXA-LNP递送系统。该载体通过甘露糖受体介导的DC特异性摄取和酸性环境触发的酰腙键断裂实现双重增效，在B16-F10黑色素瘤模型中联合PD-L1抑制剂使生存率达100%，为个性化肿瘤疫苗开发提供新策略。

　　

在新冠疫情中大放异彩的mRNA技术，正成为肿瘤免疫治疗的新希望。然而如何让脆弱的mRNA精准抵达免疫系统的"指挥官"——树突细胞(DC)，并成功突破溶酶体的"牢笼"进入细胞质表达抗原，始终是制约疗效的关键瓶颈。传统脂质纳米颗粒(LNP)虽能保护mRNA，但存在靶向性差、溶酶体降解率高两大痛点，导致抗原表达不足，难以激发强效抗肿瘤免疫。

海军军医大学的研究团队在《Materials Today Bio》发表突破性成果，巧妙设计出"双管齐下"的智能递送系统。他们以新型三氨基苯甲酰胺衍生物(BXA)作为离子化脂质核心，创新性地引入两种功能化PEG脂质：甘露糖修饰的DMG-mPEG₂₀₀₀-Man实现DC靶向，pH敏感的Hyd-mPEG₂₀₀₀则在酸性环境中裂解释放氨基，促进膜融合。这种命名为Hyd-Man LNP的载体如同配备"GPS导航"和"破壁工具"的微型导弹，在小鼠黑色素瘤治疗中展现出惊人效果。

研究采用三大关键技术：微流控混合法制备粒径约120 nm的LNPs，通过TNBS法量化酰腙键水解速率，结合共聚焦显微镜(CLSM)和流式细胞术动态追踪DC摄取与内体逃逸过程。以黑色素瘤相关抗原TRP2_180-188(SVYDFFVWL)为模型，通过ELISpot、LDH释放等实验系统评估免疫激活效应。

3.1. 合成与表征
通过精巧的分子设计，研究人员证实Hyd-mPEG₂₀₀₀在pH 5.5下的水解速率达85.4%，显著高于生理环境。优化后的Hyd-Man LNP(含1.125% Hyd-mPEG₂₀₀₀)粒径为120 nm，封装效率>85%，电镜显示规则球形结构。

3.2. 靶向与转染
Confocal成像显示Hyd-Man LNP处理4小时后，DC2.4细胞质布满红色荧光，转染效率是商业MC3-LNP的3倍。Dot blot证实TRP2_180-188抗原高效表达，且甘露糖修饰使DC摄取特异性提升2倍。

3.3. 溶酶体逃逸机制
Plot Profile分析揭示Hyd-Man LNP的内体逃逸效率超60%，而传统LNP仅20-50%。Calcein释放实验显示其引发显著胞质扩散，ζ电位测试证实酸性环境下表面正电荷增加，促进膜融合。

3.4. 内体运输调控
Western blot显示Rab5表达下降而Rab11上升，表明pH响应性激活了早期内体逃逸通路，同时增强回收利用。这种"双通道"策略使mRNA避开溶酶体降解命运。

3.5. 免疫激活效应
流式检测显示Hyd-Man LNP使成熟DC比例达51.9%，诱导的CD8⁺T细胞是MC3组的1.5倍。ELISA检测IFN-γ分泌量增加3.8倍，与αPD-L1联用后肿瘤完全消退。

3.6-3.7. 体内疗效
淋巴结靶向成像显示Cy5-LNP与CD11c⁺DC共定位系数达0.8。治疗组40天生存率100%，肿瘤组织CD8⁺T细胞浸润显著，细胞因子风暴等副作用未出现。

这项研究开创性地将DC靶向与微环境响应策略整合于单一纳米载体，破解了mRNA疫苗递送的核心难题。其创新点在于：1) 酰腙键设计实现精准pH响应；2) 通过Rab蛋白调控重编程内体运输途径；3) 首次证实BXA类脂质在肿瘤疫苗中的卓越性能。该技术不仅适用于TRP2抗原，更为个性化新抗原疫苗开发提供通用平台，结合免疫检查点抑制剂可望攻克实体瘤治疗困境。随着mRNA技术快速发展，这种"智能导航+破壁"双功能设计理念或将引领下一代肿瘤疫苗革新。