近日,，來(lái)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(wú)限,，疫苗要充分發(fā)揮療效，需要同時(shí)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(wú)毒副作用,，同時(shí)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(lái)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(shì)的納米藥物載體：脂質(zhì)合成簡(jiǎn)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(duì)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(duì)mRNA疫苗輸送效果的影響,，他們的LNPs由陽(yáng)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(yáng)離子脂質(zhì)可以通過(guò)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(yáng)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(guò)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(cè)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(yáng)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(hào)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(shí),，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(cè)到該基因的表達(dá),，相比直接注射mRNA效果顯著增強(qiáng),。通過(guò)對(duì)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(shí),，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(guò)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(zhǎng)了接近1/2,，直接注射mRNA的小鼠在腫瘤生長(zhǎng)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(shí)仍然存活,，沒(méi)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(shí)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(gè)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.
