基于RNA干扰脂质纳米粒的巨噬细胞精准重编程：癌症免疫治疗的新突破

本研究针对肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）的免疫抑制表型，开发了RNA干扰（RNAi）负载的脂质纳米粒（LNPs）递送系统，通过靶向关键信号通路（如STAT3、HIF-1α等）成功将TAMs从促瘤M2表型重编程为抗瘤M1表型，显著增强肿瘤免疫微环境的抗肿瘤活性，为癌症免疫治疗提供了创新策略。

　　

在肿瘤微环境（TME）中，肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）是最丰富的免疫细胞群体，但它们通常呈现免疫抑制性的M2样表型，促进肿瘤生长、血管生成和转移。然而，巨噬细胞具有显著的可塑性，能够从促瘤表型重编程为抗瘤表型，这为癌症治疗提供了新机遇。RNA干扰（RNAi）技术，如小干扰RNA（siRNA）和微小RNA（miRNA），能够特异性沉默关键基因的表达，是调控巨噬细胞功能的理想工具。但由于RNA分子易被降解、清除率快且细胞摄取效率低，其临床应用面临重大挑战。脂质纳米粒（LNPs）作为递送系统，通过保护RNA、增强细胞摄取和提高内体逃逸效率，为RNAi治疗提供了有效解决方案。

本研究系统探讨了利用RNAi负载的LNPs重编程TAMs的策略，包括靶点选择、LNP优化、体内外效果验证以及临床转化面临的挑战。研究人员通过靶向STAT3、HIF-1α、CSF-1R等关键分子，成功在多种肿瘤模型中实现TAMs的M2向M1表型转换，进而激活抗肿瘤免疫应答，抑制肿瘤生长和转移。

研究采用的关键技术方法包括：LNP的微流控制备技术实现可重复及规模化生产；利用靶向配体（如M2pep、抗PD-L1抗体等）增强LNP对特定细胞亚群的递送效率；通过体内外基因沉默实验、肿瘤模型评估及免疫细胞表型分析验证重编程效果。样本来源于小鼠肿瘤模型（如B16F10黑色素瘤、MC38结直肠癌肝转移模型等）以及人源肿瘤异种移植模型（如OS-RC-2肾细胞癌）。

分子靶点与治疗策略

TAMs的重编程依赖于关键信号通路的调控。研究证实，抑制STAT6可阻断IL-4/IL-13介导的M2极化，而激活NF-κB（如通过IκBα沉默）则促进M1相关炎症反应。此外，靶向CSF-1R可减少TAMs的招募和存活，而干扰CD47-SIRPα轴则增强巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用。

LNP组成与递送效率

LNP由离子化脂质、辅助磷脂、胆固醇和PEG脂质组成，其中离子化脂质（如DLin-MC3-DMA）在酸性pH下质子化，促进RNA封装和内体逃逸。研究显示，LNP的pKa值在6.2–6.5时基因沉默效果最佳。PEG脂质（如DMG-PEG2000）提供隐形特性，延长循环时间，但过量会抑制细胞摄取。胆固醇增强膜稳定性，而β-谷甾醇等替代物可进一步促进膜融合。

靶向策略：局部、全身与内源性

局部注射（如瘤内给药）可实现高局部浓度和低系统毒性，但仅限于可触及肿瘤。全身给药适用于转移性癌症，但面临网状内皮系统（MPS）清除、蛋白冠形成和非特异性摄取等障碍。主动靶向（如使用M2pep或抗CD206抗体）提高特异性，而内源性靶向则利用蛋白冠（如ApoE吸附）实现器官选择性积累。细胞搭便车策略（如单核细胞携带LNP）增强肿瘤部位富集。

细胞内递送与内体逃逸

LNP主要通过网格蛋白介导的内吞作用进入细胞，内体酸化触发离子化脂质的膜融合，促进RNA胞质释放。但内体逃逸效率低（<3.5%），是递送的主要瓶颈。研究采用pH敏感PEG脂质、融合蛋白（如HA2）和刺激响应材料以提高逃逸效率。

临床前应用与效果

在多种肿瘤模型中，RNAi-LNPs显示出显著治疗效果。例如，沉默STAT3和HIF-1α增强M1标记物表达，抑制血管生成；靶向MerTK促进凋亡细胞积累，激活炎症反应；共递送siRNA和免疫佐剂（如CpG）协同增强抗肿瘤免疫。miRNA递送（如miR-125b、miR-155）同样有效重编程TAMs并抑制肿瘤生长。

挑战与展望

尽管前景广阔，RNAi-LNPs仍面临巨噬细胞异质性、靶向特异性、免疫原性和长期安全性等挑战。LNP组分（如离子化脂质和PEG）可能激活免疫反应，而重复给药引发抗PEG抗体。组合策略（如联合化疗或免疫检查点抑制剂）有望提高疗效。未来需优化LNP设计，深化机制研究，推动临床转化。

结论：RNAi-LNPs为巨噬细胞重编程提供了高效、精准的工具，通过调控TME中的免疫应答，为癌症免疫治疗开辟了新途径。随着LNP技术的不断成熟和靶向策略的优化，这一平台不仅有望改善癌症治疗，还可能应用于慢性炎症、感染和自身免疫性疾病等其他巨噬细胞相关疾病。