2025年10月28日，上海交通大學(xué)章雪晴團(tuán)隊與新澤西理工學(xué)院許曉陽團(tuán)隊在期刊《ACS Nano》上發(fā)表題為" mRNA-Based Vaccination Drives in Vivo Dendritic Cell Reprogramming and Selective Cytotoxic T Lymphocyte Modulation for Enhanced Antitumor Immunity "的研究論文。
借助艾特森MPE-L2型微流控制備儀，研究團(tuán)隊成功開發(fā)了一種“疫苗啟動選擇性T細(xì)胞調(diào)控(VISIT)”平臺。首先通過艾特森微流控制備儀制備mRNA-LNP脂質(zhì)納米顆粒，將編碼腫瘤抗原以及膜結(jié)合型IL?15/IL?15Rα復(fù)合物(bIL?15，為IL?15的生物活性形式)的mRNA選擇性遞送至脾臟DC。系統(tǒng)給藥后，VISIT平臺成功實現(xiàn)DC的體內(nèi)重編程，使其同步在細(xì)胞表面呈現(xiàn)抗原/MHC?I復(fù)合物與bIL?15。
研究背景
抗原特異性細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTLs)是抗腫瘤免疫的核心，但高效抗原呈遞策略缺乏、抗原特異性CD8+T細(xì)胞活化與擴(kuò)增不足，制約了腫瘤免疫治療發(fā)展。傳統(tǒng)的樹突狀細(xì)胞(DC)體外疫苗和過繼性T細(xì)胞療法存在產(chǎn)量低、半衰期短、制備復(fù)雜且成本高的缺陷；而IL-15雖能促進(jìn)T細(xì)胞存活增殖，但其全身給藥會引發(fā)非特異性免疫激活，存在脫靶副作用。因此，亟需開發(fā)可在體內(nèi)靶向重編程DC、同步呈遞腫瘤抗原與IL-15的策略，以精準(zhǔn)激活抗原特異性CTLs。
1.疫苗介導(dǎo)的選擇性T細(xì)胞調(diào)控（VISIT）平臺
圖例1：疫苗介導(dǎo)的選擇性T細(xì)胞調(diào)控(VISIT)平臺
? mRNA-LNP制備過程:
圖例2：mRNA-LNP制備過程
2. mRNA-LNP疫苗的設(shè)計與表征
研究團(tuán)隊成功合成可生物降解的脂質(zhì)te-AA3-Dlin，以此為基礎(chǔ)通過微流控技術(shù)制備mRNA-LNP，平均粒徑～110nm、表面電位近中性(-4 mV)、mRNA包封率90%，血清中24h穩(wěn)定且抗RNase A降解，對BMDC無毒性。
該mRNA-LNP經(jīng)靜脈注射后>96%熒光信號富集于脾臟，主要轉(zhuǎn)染脾臟 DC(~33% DC表達(dá)EGFP)，究其原因在于te- AA3-Dlin LNP表面吸附的結(jié)構(gòu)蛋白-1(talin-1)DC 整合素受體，且ApoE占比低以避肝靶向。
圖例3：mRNA-LNP疫苗的設(shè)計與表征
3. 疫苗體內(nèi)誘導(dǎo)抗原特異性免疫應(yīng)答的驗證
對C57BL/6J小鼠進(jìn)行三次免疫后，mOVA-LNP和mOVA/bIL15-LNP 組脾臟中 SIINFEKL-H-2Kb+DC占比顯著升高(為PBS組的2.8-3.0 倍)，且 mOVA/bIL15-LNP組可誘導(dǎo)更高比例的抗原特異性CD8+T 細(xì)胞(tetramer+CD8+T細(xì)胞占比為 mOVA-LNP 組的2倍)，同時促進(jìn)效應(yīng)記憶性CD8+T細(xì)胞(TEM)分化、提升OVA特異性IgG抗體滴度。
圖例4：mOVA/bIL15-LNP體內(nèi)促進(jìn)DC活化、抗原呈遞及抗原特異性免疫應(yīng)答
4. 疫苗體內(nèi)抗腫瘤療效驗證-預(yù)防性模型
在MC38-OVA結(jié)腸癌模型中，mOVA/bIL15-LNP免疫可實現(xiàn)腫瘤緩解，且100天后再次挑戰(zhàn)腫瘤，所有免疫小鼠仍無復(fù)發(fā)，表明*的記憶性T細(xì)胞儲備已建立。對非OVA表達(dá)的MC38腫瘤也有一定抑制效果(25%無瘤)，證實其可誘導(dǎo)長效抗原特異性免疫記憶。
圖例5：mOVA/bIL15-LNP 預(yù)防性免疫及腫瘤再攻擊保護(hù)效果
5.疫苗體內(nèi)抗腫瘤療效驗證-治療性模型
在已建立的MC38-OVA腫瘤模型中，靜脈注射mOVA/bIL15-LNP的抑瘤效果優(yōu)于肌內(nèi)注射，可使腫瘤重量降低89.6%，并顯著延長小鼠中位生存期；在B16F10黑色素瘤模型中，靶向TRP2抗原的 mTRP2/bIL15-LNP可顯著提升腫瘤組織中CD8+T細(xì)胞浸潤、降低 Treg比例，同時上調(diào)IL-6、TNF-α、IFN-γ等促炎因子水平，延緩腫瘤進(jìn)展并延長生存期。
圖例6：mOVA/bIL15-LNP在已建立MC38-OVA腫瘤模型中的治療效果
圖例7：mTRP2/bIL15-LNP在B16F10黑色素瘤模型中的治療效果
6. 疫苗體內(nèi)抗腫瘤療效驗證-聯(lián)合治療
mTRP2/bIL15-LNP與抗PD-1抗體聯(lián)用，可協(xié)同增強(qiáng)B16F10模型的抑瘤效果，腫瘤體積較單藥組顯著降低，小鼠中位生存期進(jìn)一步延長。
圖例8：mTRP2/bIL15-LNP與抗PD-1聯(lián)合治療在B16F10模型中的效果
7. 疫苗體內(nèi)安全性驗證
急性與慢性毒性實驗顯示，經(jīng)mTRP2/bIL15-LNP處理后，小鼠心、肝、脾、肺、腎無明顯病理損傷，體重?zé)o顯著下降，血清中ALT、AST、BUN、CRE、CK、LDH 等肝、腎、心功能指標(biāo)與對照組無顯著差異，安全性良好。
圖例9：mTRP2/bIL15-LNP體內(nèi)安全性評估
知識分享：研究亮點
1 提出VISIT策略，以脾臟靶向的優(yōu)化脂質(zhì)納米粒共遞送腫瘤抗原mRNA與膜結(jié)合型IL-15/IL-15Rα復(fù)合物mRNA，實現(xiàn)樹突狀細(xì)胞體內(nèi)重編程，同步調(diào)控抗原呈遞與T細(xì)胞激活，解決非特異性免疫激活問題。
2 發(fā)現(xiàn)納米粒表面吸附的talin-1蛋白可通過與樹突狀細(xì)胞表面整合素作用增強(qiáng)靶向攝取，為脾臟定向遞送提供新機(jī)制。
3 該疫苗在小鼠腫瘤模型中兼具預(yù)防性與治療性效果，與抗PD-1聯(lián)用顯協(xié)同作用，且安全性良好，為個性化癌癥免疫療法提供新范式。
參考文獻(xiàn)：
ACS Nano(IF 16)Pub Date：2025-10-28，DOI:10.1021/acsnano.5c09365.
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