国家纳米科学中心陈春英团队开发mRNA区室化促进肿瘤疫苗免疫增效新策略
健康
2024-11-27 16:45
湖北
mRNA疫苗在癌症免疫治疗中展现了巨大的潜力，但由于mRNA翻译效率低和免疫刺激作用弱，其临床效能受到限制。本研究提出通过多模块DNA纳米结构（MMDNS）的mRNA分隔策略，提升mRNA疫苗的免疫原性和抗肿瘤效果。来自国家纳米科学中心陈春英/刘晶/蔡绒等人开发了一种基于mRNA分隔的新型癌症疫苗，通过多模块DNA纳米结构在细胞内形成无膜隔间，增强mRNA翻译效率及其免疫刺激能力，从而提高抗肿瘤免疫效能。该研究于近日以mRNA compartmentalization via multimodule DNA nanostructure assembly augments the immunogenicity and efficacy of cancer mRNA vaccine为题在线发表于Science Advances期刊。图2. 构建基于 mRNA 区室化的癌症疫苗，其中包括一个 MMDNS 组装的隔室纳米结构设计：利用DNA杂交链式反应（HCR）构建多模块DNA聚合物，包括mRNA锚定序列、CpG寡脱氧核苷酸（ODN）、酸性环境响应序列及树突状细胞（DC）靶向适配体。体内外验证：通过细胞和动物模型，评估MMDNS对mRNA表达、DC激活、抗原特异性T细胞应答及抗肿瘤效果的影响。比较分析：与传统脂质纳米颗粒（LNP）系统对比，验证其优势。高效mRNA翻译：MMDNS通过在溶酶体中响应酸性环境形成聚集体，并逃逸至胞质，提供无膜隔间，大幅提高mRNA翻译效率（达传统系统的6倍）。增强免疫刺激：CpG ODN激活TLR9信号通路，显著提升DC成熟和促炎细胞因子（如TNF-α、IL-6）分泌。强效抗肿瘤免疫：MMDNS疫苗在小鼠模型中诱导强效CD8⁺ T细胞应答，抑制肿瘤生长和转移，并延长生存期。生物安全性：MMDNS在有效剂量下未引发显著毒性，具有良好生物相容性。图4. 酸性溶酶体中的 MMDNS 组装为活细胞中的 mRNA 提供了隔室图5. MMDNS 组装为 mRNA 表达提供了隔室，从而促进了活细胞中蛋白质的产生图6. 用于活细胞中 mRNA 区室化的 MMDNS 组装促进了体外 APC 激活和抗原特异性呈递
MMDNS通过空间局限效应增强mRNA疫苗的表达效率和免疫原性，为癌症免疫治疗提供了新策略，其潜在的临床转化价值有望进一步推动mRNA疫苗的发展。https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adp3680
