2024年6月22日，一篇題為"Robust anti-tumor immunity through the integration of targeted lipid nanoparticle-based mRNA nanovaccines with PD-1/PD-L1 blockade "的研究論文，發表在《Materials Today Bio》雜志上。
本研究創新構建了一種靶向納米疫苗平臺，利用艾特森MPE-L2型微流控制備儀制備甘露糖修飾的脂質納米顆粒(TLNP)，同時負載腫瘤抗原mRNA(如mOVA)和cGAMP(環磷酸鳥苷-腺苷酸)佐劑，形成靶向納米疫苗(TNVs)，實現對抗原呈遞細胞的特異性靶向，提升抗原遞送與免疫激活效率。通過優化mRNA疫苗的靶向遞送能力，并與免疫檢查點阻斷療法結合，解決傳統mRNA疫苗遞送不足、免疫激活有限及腫瘤微環境抑制的問題，最終增強抗腫瘤免疫應答。
作用機制
靶向納米疫苗(TNVs)進入抗原呈遞細胞(APCs)后，其攜帶的mRNA翻譯生成腫瘤抗原，經MHCⅠ/Ⅱ類分子呈遞，激活CD8?細胞毒性T細胞與CD4?輔助T細胞，而抗PD-L1抗體通過阻斷腫瘤細胞PD-L1與T細胞PD-1的結合逆轉免疫抑制，二者協同作用可增強腫瘤浸潤免疫細胞活性，誘導免疫記憶，從而抑制腫瘤復發與轉移。
圖例1：靶向納米疫苗制備與作用機制
? 配方摩爾比:
圖例2：靶向納米疫苗配方摩爾比
1. 納米疫苗的設計與表征
首先，研究團隊通過微流控技術制備了非靶向(NVs)與靶向(TNVs)兩種納米疫苗，并完成表征與穩定性驗證，結果顯示二者粒徑均為80-85nm、PDI：0.05-0.09，呈均一球形，mRNA包封率超97%，且4℃儲存在28天內性能穩定，為后續實驗提供了合格的載體基礎。
圖例3：納米疫苗的制備與表征
2. 納米疫苗在 BMDCs中的生物學功能
接著，在骨髓來源樹突狀細胞(BMDCs)中探究納米疫苗的生物學功能，發現兩種疫苗均具有良好生物相容性，而TNVs憑借甘露糖受體介導的靶向作用，實現高效內吞，其mRNA轉染效率顯著高于NVs，接近陽性對照水平，明確了靶向設計的優勢。
圖例4：納米疫苗在BMDCs中的生物學功能
3. 納米疫苗對BMDCs的免疫調節作用
其次，進一步分析納米疫苗對BMDCs的免疫調節作用，結果表明TNVs能更有效地促進APC成熟、增強抗原交叉呈遞能力，同時通過cGAMP激活STING-IRF3通路，顯著上調IL-12p70、TNF-α等細胞因子分泌，驗證了疫苗在體外的免疫激活潛力。
圖例5：納米疫苗對BMDCs的免疫調節作用
4.納米疫苗在體內的免疫調節效果
隨后，在體內環境中驗證納米疫苗的免疫調節效果，體內轉染實驗顯示TNVs局部表達效率更高，經三次肌肉注射免疫后，小鼠腹股溝淋巴結中成熟DC比例、抗原交叉呈遞效率及血清促炎細胞因子水平均顯著提升，證實靶向疫苗在體內仍能高效激活免疫應答。
圖例6：納米疫苗在體內的免疫調節效果
5. 治療性納米疫苗的抗腫瘤效果
在此基礎上，評估治療性納米疫苗的抗腫瘤效果，在LLC-OVA荷瘤小鼠模型中,TNVs治療組腫瘤體積顯著縮小，腫瘤組織中抗腫瘤免疫細胞浸潤增加，但同時觀察到腫瘤細胞PD-L1表達上調，這為后續聯合PD-L1阻斷療法提供了關鍵實驗依據。
圖例7：治療性納米疫苗的抗腫瘤效果
6. TNVs聯合抗PD-L1抗體的協同治療效果
進而，考察TNVs與抗PD-L1抗體的協同治療效果，發現聯合治療組腫瘤抑制效果優于單藥治療，腫瘤壞死區域擴大，且在預防性免疫模型中能延長小鼠生存期，腫瘤再挑戰實驗證實其可誘導免疫記憶、抑制復發，凸顯了聯合策略的優勢。
圖例8：TNVs聯合抗PD-L1抗體的協同治療效果
7. 聯合治療的抗腫瘤機制解析
為明確聯合治療的作用機制，進一步分析發現，聯合組不僅能提升淋巴結中成熟DC比例，還能重塑腫瘤微環境，增加抗腫瘤免疫細胞浸潤、減少免疫抑制細胞比例，同時上調血清促炎細胞因子水平，免疫熒光結果也驗證了這一免疫調節趨勢。
圖例9：聯合治療的抗腫瘤機制解析
8. 生物安全性評估
最后，開展生物安全性評估，各治療組小鼠的血常規、肝腎功能指標均無顯著異常，主要器官未出現明顯病理損傷，長期毒性實驗也未發現安全隱患，最終證實該聯合治療策略兼具強效抗腫瘤效果與良好的生物安全性。
圖例10：生物安全性評估
知識分享：研究亮點
1 精準靶向遞送系統：通過甘露糖修飾脂質納米顆粒，結合微流控技術，實現對抗原呈遞細胞的特異性靶向，提升mRNA和佐劑的遞送效率與免疫激活效果；
2 協同抗腫瘤策略：將靶向納米疫苗與抗PD-L1抗體聯合，前者激活免疫應答，后者解除腫瘤免疫抑制，形成協同效應，增強抗腫瘤效果并誘導免疫記憶；
3 多功能納米平臺設計：同步負載mRNA抗原與cGAMP佐劑，兼具抗原遞送和免疫刺激功能。
Materials Today Bio (IF 10.2) Pub Date:2024-06-22,DOI: 10.1016/j.mtbio.2024.101136.
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