《The Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics》：Bioactivatable Conjugated Nanocarriers for Synergistic mRNA-Mediated Cancer Immunotherapy
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摘要信使核糖核酸（mRNA）免疫疗法在肿瘤学领域具有变革性潜力，然而单一药物策略在免疫抑制性肿瘤微环境（TME）中常常失效。将免疫原性化疗与mRNA进行生物激活型共递送具有机制上的协同优势，但将疏水性小分子前药与亲水性mRNA共配制于单一稳定纳米颗粒中仍是一个重大的未解决工程
摘要
信使核糖核酸（mRNA）免疫疗法在肿瘤学领域具有变革性潜力，然而单一药物策略在免疫抑制性肿瘤微环境（TME）中常常失效。将免疫原性化疗与mRNA进行生物激活型共递送具有机制上的协同优势，但将疏水性小分子前药与亲水性mRNA共配制于单一稳定纳米颗粒中仍是一个重大的未解决工程挑战。我们通过酰胺偶联反应将H2O2响应的硫缩酮-奥沙利铂偶联物共价连接到DLin-MC3-DMA上，合成了可激活脂质前药（ALP-1），并通过微流控纳米沉淀法配制了生物激活型偶联纳米载体（BCNs）。对四种制剂进行了全面表征和评价，包括mRNA表达、细胞摄取、内体逃逸、免疫激活、细胞毒性和体内抗肿瘤疗效、TME重塑、免疫记忆和系统安全性。BCN-D（组合制剂）的水力学直径为112 ± 3.5 nm（PDI = 0.09），mRNA包封率为91.5 ± 1.6%，在肿瘤匀浆中的ROS触发性药物释放为88%，而在PBS中<12%，并保持了60天的胶体稳定性。BCN-D与cGAS–STING通路标志物表达增加以及显著的免疫原性细胞死亡（ICD）特征（钙网蛋白：7.8倍；HMGB1：7.1倍）相关，并表现为Th1偏倚的细胞因子分泌（IFN-γ：8.9倍；IL-2：11.3倍），且对正常细胞的选择性指数（SI）>100。在B16-F10同源模型中，BCN-D实现了84.7%的肿瘤生长抑制率（组合指数 = 0.62），显著延长了生存期（第40天中位生存期未达到），并在完全应答者再挑战中实现了100%的持久肿瘤排斥。肿瘤浸润CD8+/Treg比值相比溶剂对照组改善了23倍。综上所述，这些结果表征了BCN-D作为该临床前模型中的一种组合纳米载体，观察到了ROS响应性前药释放、免疫标志物变化、TME重塑和抗肿瘤活性之间的相关性。这些发现支持进一步的机制研究和在额外临床前模型中的评价，然后再得出关于转化适用性的结论。
章节摘要
1. 引言
信使核糖核酸（mRNA）作为治疗模式的出现，显著增强了肿瘤学领域的武器库，使其能够以任何瞬时、非整合的形式编码肿瘤相关抗原（TAA）或新抗原，这些抗原可被细胞机制自然降解。2, 3, 4 脂质纳米颗粒（LNPs）在递送核苷修饰的mRNA疫苗对抗SARS-CoV-2方面取得了成功，进一步推动了这些递送系统在肿瘤学应用中的研究。5,6 这
2.1 材料
DLin-MC3-DMA、1,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱（DSPC）、胆固醇和1,2-二肉豆蔻酰-rac-甘油-3-甲氧基聚乙二醇-2000（PEG-DMG）购自Avanti Polar Lipids公司（阿拉巴马州阿拉巴斯特）。奥沙利铂前体、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺（EDC）、N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）、1,3-双(羟甲基)硫脲和频哪醇苯硼酸频哪醇酯购自Sigma-Aldrich公司（密苏里州圣路易斯）。TriLink Biotechnologies公司（加利福尼亚州圣地亚哥）合成了
3.1 ALP-1前药-脂质偶联物的合理设计与合成
BCN平台的原型基于三个基本的工程原则：(i) 将前药共价连接到可电离脂质组分上，使其能够与mRNA以化学计量比共递送；(ii) 通过H2O2触发的硫缩酮-苯硼酸（TK-BA）连接子实现TME选择性、ROS响应的释放；26 图1a以示意图展示了多层脂质纳米颗粒的横截面，包括mRNA在亲水核中的包封，ALP-1前药-脂质
4. 讨论
本研究提供了一种前药偶联脂质纳米颗粒（LNP）制剂的多层次临床前表征，用于组合mRNA癌症免疫疗法，整合了理化表征、刺激响应性释放、免疫学分析、体内抗肿瘤活性、肿瘤微环境（TME）组成、再挑战反应、远端肿瘤反应和短期安全性分析。结果支持对BCN-D的进一步评估，同时在其本身
5. 结论
本研究在一系列体外实验和B16-F10同源黑色素瘤模型中表征了生物激活型偶联纳米载体（BCNs），一种ROS响应性前药-脂质/mRNA制剂。BCN-D显示出高mRNA包封率、ROS响应性药物释放、胶体稳定性、与协同效应一致的组合指数、肿瘤生长抑制、观察期内生存期改善、肿瘤免疫细胞组成改变，以及在再挑战时对完全应答者的保护作用。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能影响本文所报告工作的竞争性经济利益或个人关系。
CRediT作者贡献
Noman Nazir：概念构思、撰写初稿及监督。Tushar B. Gajjar、Malathi Hanumanthayya、Neeraj Bainsal、Divya Singhal、Aseel Smerat：数据整理、方法论及调查研究。Khalaf F. Alsharif、Fuad M. Alzahrani、Khalid J. Alzahrani：形式分析及可视化。Shekhar Singh：监督。
CRediT作者贡献声明
Noman Nazir：撰写——审阅与编辑、撰写——初稿、概念构思。Tushar B. Gajjar：撰写——审阅与编辑、撰写——初稿。Malathi Hanumanthayya：形式分析、数据整理。Neeraj Bainsal：调查研究、数据整理。Divya Singhal：撰写——初稿。Aseel Smerat：方法论。Khalaf F. Alsharif：可视化、形式分析。Fuad M. Alzahrani：可视化、形式分析。Khalid J. Alzahrani：可视化、方法论。Shekhar Singh：
致谢
作者感谢泰夫大学研究生院及科学研究院对本工作的支持。
资助
本研究未获得公共、商业或非营利部门基金机构的任何专项资助。
Noman Nazir|Tushar B. Gajjar|Malathi Hanumanthayya|Neeraj Bainsal|Divya Singhal|Aseel Smerat|Khalaf F. Alsharif|Fuad M. Alzahrani|Khalid J. Alzahrani|Shekhar Singh
巴基斯坦奥卡拉大学生命科学院动物学系，奥卡拉56130
