Bioactive Materials | 脾状树突状细胞靶向 mRNA 转染 H 型可电离脂质 LNP 以增强肿瘤免疫治疗

信使 RNA（mRNA）疫苗正逐渐成为肿瘤免疫疗法的有前景治疗方法。通过脾脏树突细胞（DC）靶向 mRNA 递送系统实现肿瘤免疫治疗中的高效抗原呈现能力非常重要，但依然是个巨大挑战。本研究合成了一个类双子座的可电离脂质（称为 H 型可电离脂质，HIL）库，用于构建 mRNA 包裹的纳米颗粒（mRNA/HNPs），用于体内 mRNA 递送。结构-活性关系（SAR）分析表明，mRNA 的脾脏靶向转染效率与静脉注射后 mRNA/HNP 的表观 pKa 值高度相关。经过制剂筛选后，成功制备了基于 H18 脂质（mRNA/H18NPs）的优化 mRNA/HNP，平均粒径为 124.4±2.4 纳米，采用多层状同心纳米结构。有趣的是，未经过任何配体修饰的情况下，mOVA/H18NPs 表现出脾脏靶向 DC 的 mRNA 转染，显著增加了 IFN-γ+ CD8+ T 细胞和效应记忆 CD8+ T 细胞的数量。此外，体内结果表明，包覆抗原编码 mRNA（包括卵白蛋白 OVA）或酪氨酸酶相关蛋白 2（Trp2）的 mRNA/H18NPs，有效激活抗原特异性 CD8+ T 细胞，并在静脉注射后，B16-OVA 和 B16F10 肿瘤携带小鼠模型中显著抗肿瘤疗效。尤其不同于 mOVA/MC3-LNPs 组，mOVA/H18NPs 在 B16-OVA 肿瘤携带小鼠模型中作为预防癌症疫苗时，表现出对肿瘤进展的完全抑制。这些发现凸显了 mRNA/H18NPs 为 mRNA 疫苗提供了有前景的脾脏直流靶向递送系统。
该研究以题为“Splenic dendritic cell-targeting mRNA transfection of H-type ionizable lipid-based LNPs for enhancing tumor immunotherapy”发表在Bioactive Materials上。静脉注射mRNA/HNPs增强体内肿瘤免疫治疗的示意图。将H18脂质、DOPE、胆固醇、 DMG -PEG2000与mRNA混合，形成具有特殊多层同心纳米结构的mRNA/H18NPs。静脉给药后，mRNA/H18NPs优先吸附补体C3蛋白，形成特征性蛋白冠，从而在脾脏（尤其是脾树突状细胞）中实现特异性mRNA转染。当封装肿瘤抗原编码mRNA时，mRNA/H18NPs可精准转染脾树突状细胞中的抗原mRNA。这种靶向递送刺激树突状细胞成熟及后续抗原呈递，启动强效T细胞启动。活化的抗原特异性细胞毒性T淋巴细胞随后浸润肿瘤组织，最终诱导肿瘤细胞清除。

H型可电离脂质（HIL）的理性设计与合成。(A)文库中使用的HIL三个模块化组分的化学结构。(B)静脉注射mLuc/HNPs（mLuc剂量为0.25 mg/kg）6小时后， BALB /c小鼠主要器官的代表性生物发光图像。量化特定器官（如肝脏或脾脏）的生物发光强度占整体器官总生物发光强度的百分比（%）。器官包括心脏、肺、肝脏、脾脏和肾脏。

最优mRNA/H18NPs的制备与表征。(A) mRNA/H18NPs制备流程示意图。(B) 优化后mRNA/H18NPs的粒径分布及(C) zeta电位。(D) mRNA/H18NPs的表观pKa值。(E) 优化后mRNA/H18NPs的冷冻电镜图像。比例尺=50 nm。(F) 静脉注射mLuc/H18NPs后小鼠主要器官生物发光的代表性图像及百分比。(G)-(I) mRNA/H18NPs的稳定性测试。(G) mRNA/H18NPs在4℃储存不同天数(0、3、5、7)时的粒径与多分散指数(PDI)。(H) 左图：静脉注射不同天数(0、3、5、7)的mLuc/H18NPs后6小时小鼠脾脏总生物发光通量。（右图）：不同天数(0、3、5、7)的mLuc/H18NPs静脉注射后6小时小鼠主要器官生物发光代表性图像。(I) mRNA/H18NPs经PBS稀释不同时间后的粒径与PDI。数据以均值±标准差表示(n=3)。

参考消息：

DOI: 10.1016/j.bioactmat.2026.02.018