​山东大学姜新义团队JCR：基于mRNA/LNP的吞噬增强型CAR-巨噬细胞及增强肝癌免疫治疗

近期，山东大学姜新义教授团队在Journal of Controlled Release发表题为“Dual mRNA Co-delivery for in situ Generation of Phagocytosis-Enhanced CAR Macrophages Augments Hepatocellular Carcinoma Immunotherapy”的研究论文。该团队构建了一种共递送嵌合抗原受体mRNA（CAR mRNA）与截短唾液酸结合免疫球蛋白样凝集素-G mRNA（Siglec-GΔITIMs mRNA）的脂质纳米粒（CAR&Siglec-GΔITIMs LNP）在体编辑肝部巨噬细胞治疗肝癌, 探究了其靶向机制。该LNP经静脉注射入血后选择性吸附血浆蛋白，借助内源性靶向作用特异性编辑肝脏巨噬细胞，原位形成吞噬增强型CAR-巨噬，精准高效吞噬肿瘤细胞并激活瘤内免疫应答，有效遏制肝癌进展。

CAR-T细胞疗法在血液系统恶性肿瘤中取得了巨大成功，但在实体肿瘤治疗中却进展不佳，主要原因是肿瘤微环境（TME）中T细胞匮乏及耗竭。若能将肝癌部位巨噬细胞改造为CAR-巨噬，充分调动其吞噬能力，使其发挥吞噬肿瘤、递呈抗原作用，激活抗肿瘤免疫应答，将是一种极具前景的肝癌免疫治疗策略。该研究通过肝部巨噬细胞靶向脂质纳米颗粒（LNP）将mRNA核酸药物高效递送至肝癌部位巨噬细胞胞质，原位生成共表达GPC3特异性CAR和Siglec-GΔITIMs的吞噬增强型CAR-巨噬（图1）。CAR-巨噬疗法与Siglec-GΔITIMs介导的“别吞我”信号阻断疗法的联合赋予巨噬细胞强大的肝癌细胞靶向吞噬能力；激活的巨噬细胞作为抗原递呈细胞，激活瘤内适应性免疫应答，有效提升肿瘤清除杀伤效果。

图1 LNP原位生成表达Siglec-GΔITIMs和GPC3特异性的CAR-巨噬细胞治疗肝癌示意图

该研究构建的mRNA-LNP递药系统实现了肝部巨噬细胞的高效精准编辑。为了进一步阐明LNP肝部巨噬细胞靶向机制，研究团队通过蛋白质组学分析解析LNP表面蛋白冠组成。结果显示载脂蛋白在LNP表面的富集赋予其肝部靶向特性，而载脂蛋白中Apo A-I和Apo E丰度的差异会导致LNP在肝部不同细胞的摄取命运。此外，相较于DLin-MC3-DMA LNP，本研究中提出的PPZ-A10 LNP通过吸附更多的玻连蛋白（Vtn）和补体成分实现其巨噬细胞靶向作用。

研究结果表明CAR&Siglec-GΔITIMs LNP具有良好的生物安全性，可以原位编辑巨噬细胞激活其肝癌细胞定向吞噬能力，并通过抗原递呈及细胞因子分泌等方式纠正TME的免疫抑制，激活瘤内抗肿瘤免疫应答，显著改善肿瘤清除杀伤效果，有效延长肝癌小鼠生存时间。该原位编辑策略“简化”了CAR-巨噬疗法自体细胞分离、体外编辑、系统回输传统治疗模式，规避了CAR-巨噬系统回输潜在风险。本研究提出的基于LNP的吞噬增强型CAR-巨噬原位编辑策略拓宽了CAR-免疫细胞疗法的应用前景，也为其他恶性肿瘤的免疫治疗提供了新思路。

通讯作者

姜新义，山东大学药学院教授，博士生导师，近年来在核酸药物可控递送、细胞免疫治疗等方面取得了一系列重要成果，以通讯作者发表于Nature Nanotechnology, Science Translational Medicine, Nature Communications，PNAS, Science Advances，Advanced Materials, ACS Nano等国际著名期刊。该研究工作得到了国家高层次青年人才项目，国家自然科学基金-国际合作（交流）重点项目、国家自然科学基金-面上项目，山东省自然科学基金-重大基础研究项目，山东省重大科技创新工程项目（2021、2019），山东大学青年交叉学科创新群体基金，山东大学齐鲁青年学者科研基金等项目支持。

原文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168365923004455?via%3Dihub