近日，來自MIT的研究人員采用脂質(zhì)體納米顆粒(LNPs)輔助輸送抗腫瘤mRNA疫苗進(jìn)行腫瘤免疫治療,，在小鼠體內(nèi)取得了很好的治療效果,。研究成果發(fā)表在《納米快報(bào)》上。
抗腫瘤疫苗在腫瘤預(yù)防及治療領(lǐng)域潛力無限,，疫苗要充分發(fā)揮療效,，需要同時中和腫瘤導(dǎo)致的炎癥反應(yīng)并逆轉(zhuǎn)腫瘤微環(huán)境以增強(qiáng)抗腫瘤T細(xì)胞的抗腫瘤效果。核酸疫苗尤其是mRNA疫苗由于具有激活主要組織相容性復(fù)合物1(MHC-Ⅰ)介導(dǎo)的CD8T細(xì)胞的能力，在抗腫瘤疫苗領(lǐng)域備受關(guān)注,。臨床研究表明mRNA疫苗無毒副作用,，同時在部分病人身上可以誘發(fā)抗原特異性免疫反應(yīng)。但是以mRNA疫苗為代表的核酸疫苗輸送依然挑戰(zhàn)巨大,，mRNA要發(fā)揮作用,，需要滿足以下條件：有效避免被核酸酶降解，到達(dá)靶細(xì)胞,，能被靶細(xì)胞吞噬并在降解之前逃離內(nèi)涵-溶酶體,，而單純mRNA難以滿足這些條件。
基于此,，來自MIT的研究人員在前期LNPs的研究基礎(chǔ)上(采用LNPs輸送mRNA到肝細(xì)胞),，進(jìn)一步研究了LNPs輸送并增強(qiáng)抗腫瘤mRNA疫苗的功能。LNPs是一種具有諸多優(yōu)勢的納米藥物載體：脂質(zhì)合成簡單,，技術(shù)成熟,，因此可以大量生產(chǎn);免疫增強(qiáng)劑可以很輕易鍵合在脂質(zhì)體表面;此外，LNPs已經(jīng)成功用于輸送mRNA疫苗,。
在他們的報(bào)道中,，他們首先對LNPs體系進(jìn)行了兩輪篩選優(yōu)化。他們首先研究了LNPs的組成對mRNA疫苗輸送效果的影響,，他們的LNPs由陽離子脂質(zhì),、磷脂、膽固醇,、聚乙二醇(PEG)-脂質(zhì)及一種添加劑組成,，陽離子脂質(zhì)可以通過電荷相互作用負(fù)載帶負(fù)電的mRNA，幫助細(xì)胞攝取及內(nèi)涵體逃逸,，磷脂和膽固醇可以穩(wěn)定脂質(zhì)體,，PEG-脂質(zhì)則可以防止脂質(zhì)體聚集，從而增強(qiáng)體內(nèi)分布,。在第一輪篩選中，他們選擇了5種陽離子脂質(zhì),、6種磷脂,、2種膽固醇、4種PEG-脂質(zhì)及4種添加劑,，通過LNPs包載一種特定抗原雞白蛋白(OVA)的mRNA進(jìn)行皮下注射,，然后檢測血液中OVA特異性的CD8T細(xì)胞比例，他們找到了三種最佳組分：陽離子脂質(zhì)為cKK-E12,，PEG-脂質(zhì)為PEG2000-C14,，添加劑為SLS。第二輪篩選中，他們改變了不同組分的比例,，最終確定了一種編號為B11的LNPs為最佳輸送體系,。
隨后，他們選擇了另外兩種非最佳的組分A1,、A6與B11一起進(jìn)行了小鼠抗癌效應(yīng)驗(yàn)證,。給小鼠皮下注射這三種LNPs輸送mRNA之后24小時，該基因的表達(dá)增強(qiáng)了4倍,，其中注射B11的小鼠在10天后仍然可以檢測到該基因的表達(dá),，相比直接注射mRNA效果顯著增強(qiáng)。通過對淋巴結(jié)免疫細(xì)胞的分析,，他們發(fā)現(xiàn)注射B11后24小時,，相應(yīng)引流淋巴結(jié)有4.6%樹突狀細(xì)胞、1.2%的巨噬細(xì)胞及3.3%中性粒細(xì)胞表達(dá)該mRNA,。最后,，通過給患有腫瘤的小鼠進(jìn)行疫苗注射，他們發(fā)現(xiàn)B11可以顯著增強(qiáng)疫苗的抗癌效應(yīng),，小鼠腫瘤體積減小了一半,，平均生存期延長了接近1/2，直接注射mRNA的小鼠在腫瘤生長20天左右就全部死亡,，而注射B11mRNA疫苗的小鼠生存了接近30天,，其中還有小鼠在實(shí)驗(yàn)結(jié)束(60天)時仍然存活，沒有腫瘤跡象,。
作者在文末總結(jié)道：“這些結(jié)果表明LNPs可能是一種很有潛力的mRNA疫苗輸送載體,，可以很有效地引發(fā)腫瘤特異性細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞反應(yīng)，我們將進(jìn)行進(jìn)一步深入研究,。”同時他們認(rèn)為將之與不同的佐劑一起使用,，也許可以進(jìn)一步增強(qiáng)該疫苗的療效。當(dāng)然,，這僅僅是一個實(shí)驗(yàn)室層次的早期研究,，是否能在人體發(fā)揮療效還有待進(jìn)一步驗(yàn)證，但是這些研究結(jié)果必將促使研究人員進(jìn)一步優(yōu)化增強(qiáng)抗癌疫苗的療效,。
論文信息：Oberli M A, Reichmuth A M, Dorkin J R, et al. Lipid Nanoparticle–Assisted mRNA Delivery for Potent Cancer Immunotherapy[J]. Nano Letters, 2016.
