脂质纳米颗粒解析树突状细胞成熟途径：区分稳态与免疫原性成熟的关键工具

本研究通过脂质纳米颗粒（LNP）技术结合单细胞转录组和表位测序（CITE-seq），首次系统区分了树突状细胞（DC）的稳态（homeostatic）与免疫原性（immunogenic）成熟状态，揭示了LNP的佐剂活性依赖于其携带的mRNA或TLR配体而非脂质本身，为疫苗设计和免疫调控提供了新视角。

　　

研究背景与意义

树突状细胞（Dendritic Cells, DCs）是免疫系统的“哨兵”，负责平衡免疫应答与耐受。然而，长期以来缺乏可靠工具区分DC的两种成熟状态——稳态成熟（由凋亡细胞或脂质纳米颗粒触发）和免疫原性成熟（由病原体相关分子模式触发）。这种模糊性阻碍了疫苗设计和自身免疫疾病治疗的精准调控。2025年8月发表于《Cell Reports》的研究通过脂质纳米颗粒（Lipid Nanoparticles, LNPs）这一革命性载体，结合多组学技术，首次系统解析了DC成熟途径的分子特征和功能差异。

关键技术方法

研究团队采用以下核心技术：

1. 1.

   LNP载体构建：设计空载（eLNP）、TLR配体（pIC/CpG）或mRNA负载的LNP，通过微流控混合技术制备；

2. 2.

   单细胞多组学分析：对小鼠脾脏cDC1进行CITE-seq（同时检测转录组和155种表面蛋白），结合Harmony算法整合数据；

3. 3.

   体内外功能验证：通过流式细胞术（如CD63/CD80标记）、T细胞共培养实验及肿瘤/感染模型，验证DC成熟状态的功能差异。

研究结果

1. 空载LNP诱导DC稳态成熟程序

通过CITE-seq分析发现，空载LNP（eLNP）触发的cDC1转录谱与稳态成熟DC高度重叠（如高表达胆固醇转运蛋白Abcg1和载脂蛋白Apol7c），而TLR配体负载的LNP（pIC-LNP/CpG-LNP）则激活干扰素刺激基因（ISGs）如Cxcl10和Irf7。值得注意的是，游离pIC仅诱导短暂免疫反应，而pIC-LNP能维持持续的抗病毒信号，表明LNP的脂质环境可增强佐剂效应。

2. 成熟状态的标志物与调控网络

研究鉴定出CD63和CD1d为稳态成熟DC的特异性表面标记，而CD80、CD274（PD-L1）和CD200为免疫原性成熟的标志。转录因子分析揭示：稳态成熟依赖LXRα/SREBP1调控脂代谢，而免疫原性成熟由IRF/STAT/NF-κB通路驱动。敲除IKK2（IκB激酶）实验显示，该分子仅影响成熟DC存活，而非程序启动。

3. 跨组织和疾病模型的普适性验证

Meta分析整合了12项研究的数据，证实“mregDC”（肿瘤相关DC）和“CD103^INT DC”实为稳态成熟状态。在弓形虫感染和MC38结肠癌模型中，作者设计的流式panel（CD63 vs CD80）成功区分了两种DC状态，并证明肿瘤内注射pIC-LNP可将DC重编程为免疫原性状态。

4. 功能差异与治疗潜力

稳态成熟DC高分泌CXCL16（促进组织驻留T细胞），而免疫原性成熟DC产生CXCL9/CCL5（招募效应T细胞）。体内实验显示，肽段负载的LNP仅诱导CD4⁺ T细胞中枢记忆（T_CM），而添加pIC的LNP还能激活细胞毒性CD8⁺ T细胞，证实佐剂对适应性免疫的调控作用。

结论与展望

该研究建立了DC成熟状态的分子定义和检测工具，解决了领域内命名混乱的问题。其核心发现——LNPs本身无佐剂活性，需依赖mRNA或TLR配体触发免疫原性成熟，为mRNA疫苗设计提供了理论依据。未来，空载LNP或可用于诱导耐受（如自身免疫病），而佐剂化LNP将增强抗肿瘤免疫。Sophie Janssens团队的工作为精准免疫调控开辟了新路径。