脂质纳米粒共递送pIC与短肽抗原通过协同免疫激活实现高效抗肿瘤疫苗策略

本研究创新性开发了一种整合钴卟啉磷脂（CoPoP）的脂质纳米粒（LNP）系统，可实现聚肌胞苷酸（pIC）与组氨酸标签肽抗原的协同递送。该系统通过静电作用封装TLR3激动剂pIC，并利用CoPoP介导抗原表面展示，显著增强抗原特异性CD8+T细胞应答，在Renca和TC-1小鼠肿瘤模型中展现强大治疗效果。值得注意的是，CoPoP的加入意外降低了pIC/LNP的细胞毒性，为癌症疫苗临床转化提供新思路。

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脂质纳米粒中pIC的配方优化

我们分别采用高分子量（HMW；1.5-8 kb）和低分子量（LMW；0.2-1 kb）pIC进行初始配方验证。通过两种静电相互作用方法封装带负电的pIC：其一是将pIC与DOTAP/CoPoP脂质体按20:1:1质量比在PBS中孵育；其二是采用LNP配方按20:6:3质量比（Dlin-MC3-DMA:pIC:CoPoP）进行组装。Dlin-MC3-DMA作为可离子化脂质，能与pIC通过静电作用实现高效包封。

结论

本研究成功开发了用于治疗性肿瘤疫苗的CoPoP/LNP/pIC纳米粒。与阳离子脂质体相比，该体系通过可离子化脂质静电作用实现了更高pIC载量。CoPoP脂质的整合实现了抗原肽与佐剂的共递送，诱导出强烈的T细胞免疫应答。CoPoP/LNP/pIC被验证为最优配方，在Renca和TC-1肿瘤模型中均展现出显著抗肿瘤效果。

实验材料

组氨酸标签肽Nes2LR（HHH-AYTTQREEL）和E7_49-57（HHH-RAHYNIVTF）由GenScript合成，荧光标记肽HiLyte 488-Nes2LR由AnaSpec提供。LMW pIC（tlrl-picw）、HMW pIC（tlrl-pic）及罗丹明标记pIC（tlrl-piwr）购自InvivoGen。CoPoP与PoP脂质由实验室自主合成，DOTAP（Corden LP-R4-117）等商用脂质按标准流程纯化。

LNP制备工艺

将CoPoP/PoP脂质与Dlin-MC3-DMA、DSPC、胆固醇、PEG-2000-C-DMG按1:6.5:1.6:2.7:0.8质量比溶于125 μL乙醇。500 μg pIC（HMW或LMW）溶于375 μL柠檬酸缓冲液（pH=4）作为水相。通过微流控芯片快速混合两相，随后使用10k分子量截留透析袋在PBS中透析24小时，期间更换缓冲液3次以获得最终制剂。

作者贡献声明

宋依廷：实验研究；朱浩军：实验研究；詹姆斯·雅布隆斯基：实验研究；周诗琪：实验研究；Hyuna Oh：实验研究；苏亚飞（音）：数据分析；罗元：综述撰写、原始草案撰写、实验研究、概念设计；吴云（音）：数据分析；李钦哲：实验研究；华金·奥尔特加：实验研究；乔纳森·洛弗尔：综述修订、课题指导、实验研究。

利益冲突披露

乔纳森·洛弗尔持有POP Biotechnologies公司权益，其余作者无相关披露。

竞争利益声明

黄伟乔（音）与乔纳森·洛弗尔持有POP Biotechnologies公司权益，其他作者无冲突利益。

致谢

本研究获NIH资助（R01CA247771），MHC-I四聚体由NIH四聚体核心设施提供，冷冻电镜数据在麦吉尔大学电子显微镜研究设施（FEMR）完成，该设施受加拿大创新基金会、魁北克政府及麦吉尔大学支持。