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靶向脾脏的NeoPol-mL242 mRNA疫苗在肝癌模型中诱导强效T细胞应答的创新研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月04日 来源:Journal of Nanobiotechnology 12.6
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本研究针对肝癌免疫治疗中mRNA疫苗肝靶向性导致的毒副作用问题,开发了新型脾靶向L242-20Lipo纳米载体。通过构建离子化脂质库并优化18:1 PA比例,实现了树突状细胞(DCs)高效转染,在肝癌模型中使用七种新抗原(Hepa-M01-M07)制备的NeoPol-mL242疫苗显著提升CD8+ T细胞浸润,使肿瘤负荷降低90%。该研究为个性化癌症疫苗开发提供了安全高效的技术平台。
肝癌是全球癌症相关死亡的第三大原因,晚期患者五年生存率不足20%。虽然手术切除是早期肝癌的主要治疗手段,但高复发率和供体器官短缺限制了疗效。以索拉非尼(sorafenib)和仑伐替尼(lenvatinib)为代表的系统疗法通过抑制肿瘤生长和血管生成带来有限的生存获益,但耐药性和治疗毒性仍是重大挑战。免疫检查点抑制剂(ICIs)、CAR-T细胞疗法和双特异性抗体等癌症免疫疗法在其他癌种中展现出潜力,但由于免疫抑制性肿瘤微环境(TME)和T细胞浸润不足等问题,在肝癌中的应用受到限制。肿瘤特异性突变产生的新抗原(neoantigen)因其能诱导强效肿瘤特异性T细胞反应而备受关注,但传统肽疫苗存在制造复杂、结构不稳定等问题。
在这项发表于《Journal of Nanobiotechnology》的研究中,Yufei Wu等研究者开发了脾靶向mRNA疫苗递送系统。研究团队首先构建了包含25种离子化脂质的分子库,通过结构优化获得L242-20Lipo纳米颗粒;利用Ai14报告小鼠模型评估Cre重组酶(mCre)的细胞转染效率;在B16F10黑色素瘤模型中验证B16M01-mL242疫苗疗效;最终在Hepa1-6肝癌原位模型中测试包含7种新抗原的NeoPol-mL242疫苗效果。关键技术包括:离子化脂质库的理性设计、选择性器官靶向(SORT)技术、流式细胞术分析免疫细胞亚群、ELISPOT检测IFN-γ分泌、以及血清生化与组织病理学安全性评估。
设计并表征离子化脂质库
研究人员系统改造了脂质分子的头部、连接区和尾部结构,合成25种离子化脂质。通过加入阴离子脂质18:1 PA并调整比例(10%-30%),筛选出L221和L242两种高效转染脾细胞的候选脂质。
筛选脾靶向LNPs
优化后的L242-20Lipo(含20% 18:1 PA)在体内成像中显示脾脏生物发光信号比肝脏高4.5倍,粒径约80nm,PDI为0.2,包封效率>90%。冷冻电镜显示其形态均一。
脾靶向LNPs对树突状细胞的作用
在Ai14小鼠中,L242-20Lipo对DCs的转染效率达27%,是ACL-0315载体的3.4倍。负载新抗原mRNA后,DCs表面CD40和CD86表达分别提升7.5倍和5.7倍,IL-12和TNF-α分泌显著增加。
B16M01-mL242在B16F10肿瘤模型中的验证
在黑色素瘤模型中,B16M01-mL242疫苗使肿瘤体积缩小86%,肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)中IFN-γ+ CD8+ T细胞比例达6.7%,显著高于对照组。
NeoPol-mL242在肝癌原位模型中的抗肿瘤免疫
包含Hepa-M01-M07七种新抗原的疫苗使肝癌负荷降低90%,显著延长生存期。免疫荧光显示Ki67+增殖细胞减少,TUNEL+凋亡细胞增加,CD8+ T细胞浸润提升。
NeoPol-mL242疫苗的免疫特异性
Tetramer染色显示新抗原特异性CD8+ T细胞增加,中央记忆T细胞(TCMs)比例升高。ELISPOT检测发现IFN-γ分泌细胞数比对照组高3.8倍,CD8+ T细胞可诱导42%的Hepa1-6细胞凋亡。
NeoPol-mL242疫苗的安全性评估
血清生化显示AST/ALT短暂升高后72小时内恢复正常,组织病理学未发现器官损伤。mRNA在脾脏富集,96小时后基本清除,6个月随访未见长期毒性。
该研究通过理性设计脂质载体实现了mRNA疫苗的脾脏靶向递送,解决了传统肝靶向递送的毒性问题。NeoPol-mL242疫苗在肝癌模型中展现出卓越的疗效和安全性,其模块化设计支持快速新抗原替换,为个性化癌症免疫治疗提供了新思路。研究不仅证实了脾靶向递送策略的可行性,也为联合免疫检查点抑制剂等疗法奠定了基础,具有重要的临床转化价值。
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