《International Journal of Pharmaceutics》：Synergizing immunity: lipid nanoparticle-mediated mRNA and gene delivery as a next-gen paradigm in cancer immunotherapy
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本综述系统阐述脂质纳米颗粒(LNP)在mRNA/基因递送中的设计策略与应用进展，聚焦其在癌症免疫治疗中的潜力，涵盖疫苗开发、CAR-T细胞工程、双特异性抗体递送及联合疗法，为下一代核酸药物研发提供理论支撑。
引言：从概念到临床的跨越
信使RNA(mRNA)疗法的兴起标志着癌症免疫治疗进入新纪元。相较于DNA疗法，mRNA无需进入细胞核即可实现蛋白表达，避免了插入诱变风险，且具有瞬时可控的表达特性。然而，裸露mRNA存在稳定性差、易被降解、免疫原性强等问题，亟需高效递送系统护航——脂质纳米颗粒(LNP)应运而生。从早期脂质体到现代可电离脂质体系，LNP凭借其可调控的理化性质与生物相容性，成为非病毒载体领域的明星平台，尤其在新冠mRNA疫苗的成功应用后，其在肿瘤免疫治疗中的潜力被加速释放。
LNP-mRNA的作用机制：精准的“细胞快递”
LNP的核心组分包括可电离脂质、磷脂、胆固醇和聚乙二醇(PEG)化脂质。可电离脂质在酸性环境(pH≈4)下质子化，与带负电的mRNA通过静电作用形成稳定复合物；中性磷脂增强膜稳定性；胆固醇调节流动性；PEG化脂质则提供胶体稳定性，延长体内循环时间。
当LNP-mRNA复合物进入体内，首先通过内吞作用被细胞摄取。在早期内体酸性环境下，可电离脂质质子化引发膜融合或破坏，促使mRNA逃逸至胞质——这一过程被称为“内体逃逸”，是决定疗效的关键瓶颈。随后，核糖体识别mRNA开放阅读框(ORF)，翻译成肿瘤抗原、细胞因子或免疫调节蛋白，激活特异性免疫应答。
提升递送效率的创新策略
表面工程：给LNP装上“导航仪”
通过在LNP表面修饰靶向配体，可实现细胞特异性递送。例如：
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唾液酸(SA)修饰：靶向树突状细胞(DC)表面的Siglec-1受体，在小鼠黑色素瘤模型中，SA修饰的LNP早期内体逃逸率达90%(未修饰组仅40%-60%)，显著提升抗原交叉呈递能力。
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甘露糖修饰：靶向DC的甘露糖受体(CD206)，联合环鸟苷酸-腺苷酸(cGAMP)佐剂，激活干扰素基因刺激因子(STING)通路，促进M1型巨噬细胞极化及CD8+T细胞浸润。
此外，可裂解PEG策略(如mPEG2000-胆固醇半琥珀酸酯)通过酶响应去除PEG屏蔽，既维持血液循环稳定性，又暴露靶向配体，解决了传统PEG化导致的“靶向掩蔽”难题。
组合疗法：多管齐下的协同效应
单一疗法易受肿瘤微环境(TME)抑制，联合策略成为突破方向：
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化疗+免疫：顺铂联合HPV16 E6/E7 siRNA-LNP，通过上调p53/p21蛋白，对宫颈癌的抑瘤率提升至68.8%。
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基因+免疫：卵清蛋白(OVA)mRNA联合Toll样受体4(TLR4)激动剂单磷酰脂质A(MPLA)，在淋巴瘤模型中诱导长效免疫记忆。
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细胞疗法整合：CATCH策略将DC疗法与CD40L mRNA-LNP结合，逆转免疫抑制TME，在B16F10模型中消除远端转移灶。
内体命运调控：打通递送“最后一公里”
内体逃逸效率不足2%是主要限制因素。通过优化可电离脂质结构(如分支疏水尾提升膜融合能力)、引入胆固醇类似物(eLNPs通过NPC1依赖途径实现晚期内体/溶酶体逃逸)，或加入硅氧烷基团改变器官趋向性(酰胺尾靶向肺，环氧/酯尾靶向肝)，显著提升胞质递送效率。此外，抑制内体回收通路的小分子(如NAV2729)可将mRNA递送效率提高两倍。
前沿应用场景
mRNA-LNP疫苗：训练免疫系统的“定制课程”
针对肿瘤相关抗原(TAAs)的mRNA疫苗通过LNP靶向淋巴结DC，激活CD8+T细胞应答。例如：
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B-11 LNP配方：粒径~200nm，联合脂多糖(LPS)佐剂，在黑色素瘤模型中诱导强效T细胞杀伤。
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C1 LNP平台：搭载TRP-2自身抗原，通过TLR4信号促进IL-12分泌，在结直肠癌模型中抑制肿瘤生长且安全性良好。
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超分子LNP(SMLNPs)：负载TLR7/8激动剂R848，增强DC成熟标志物CD86表达，与PD-1抑制剂联用实现协同增效。
佐剂整合：强化免疫唤醒
将免疫佐剂直接封装于LNP，可降低系统毒性并增强局部效应：
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Pam3-LNPs：同时激活TLR2/1(佐剂)与TLR7/8(mRNA)，显著提升IL-6、TNF-α分泌及抗原特异性CD8+T细胞比例。
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细胞因子编码：IL-12 mRNA-LNP在肝细胞癌(HCC)模型中激活T细胞与自然杀伤(NK)细胞，减少肝脏肿瘤负荷；而基质金属蛋白酶14(MMP-14)响应的IL-2 mRNA-LNP(U-101)在肿瘤局部持续释放，抑瘤率达70.3%且无肝肾毒性。
CAR-T工程：无需病毒的细胞改造
LNP为CAR-T细胞制备提供了更安全的非病毒方案：
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体外工程：C14-4 LNP递送CD19-CAR mRNA至原代T细胞，CAR表达水平媲美电穿孔，且细胞毒性显著降低。
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体内工程：抗体偶联LNP(Ab-LNPs)靶向T细胞标志物(CD3/CD7)，静脉注射后脾脏富集，实现体内直接生成CAR-T细胞，B细胞耗竭率达90%。
双特异性抗体：一把钥匙开两把锁
mRNA-LNP可编码双特异性抗体(BsAbs)，解决重组蛋白生产瓶颈：
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EpCAM-CD3 BsAb：靶向上皮细胞粘附分子(EpCAM)+肿瘤细胞并桥接CD3+T细胞，在结肠癌异种移植模型中抑制肿瘤生长。
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HER2-CD3-Fc BsAb：突变Fc区减少脱靶效应，卵巢癌模型中完全抑制肿瘤且无显著毒性。
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B7H3×CD3 T细胞衔接器(BiTE)：新型可电离脂质IC8实现长效表达，单次静脉注射即可维持一周抗肿瘤活性。
规模化生产与挑战
微流控混合技术(如NanoAssemblr?)通过层流控制实现批次一致性，切向流过滤(TFF)完成缓冲液置换与浓缩，高剪切均质化进一步优化粒径。然而，mRNA热稳定性差(需-80℃/-20℃储存)、PEG化引发的加速血液清除(ABC)现象、以及内体逃逸效率低仍是临床转化的核心障碍。未来方向包括开发可降解脂质、仿生伪装涂层(如细胞膜包覆)，以及器官选择性靶向(SORT)策略，推动个体化癌症免疫治疗落地。
