癌症,作为全球性的健康挑战,其治疗手段的不断创新是患者重获希望的关键。近年来,靶向药和免疫治疗的兴起为癌症患者带来了新的曙光。而如何更高效、更安全地将这些前沿疗法送达病灶,一直是科研人员攻克的难题。一项来自华中科技大学的突破性研究,为这一难题提供了富有前景的解决方案,有望革新未来的抗癌药递送方式。
创新脂质纳米颗粒的诞生:维生素E的巧妙应用
2025年5月28日,华中科技大学张志平教授与孔丽教授团队在国际权威期刊《ACS Nano》上发表了一项重要研究。该研究巧妙地将维生素E(Vitamin E,VE)这一具有抗血管生成、抑制肿瘤增殖和调节免疫功能等多种抗癌特性的分子,创新性地引入到可电离脂质结构中。通过精细调控结构参数,团队成功开发出一种名为VN2C1的脂质纳米颗粒(LNP),专用于mRNA药物的高效递送。这一突破性进展,为靶向药和抗癌药的精准治疗开辟了新途径。
研究团队通过三次迭代优化,最终确定了最优的脂质结构及其组分比例,构建出新型功能脂质分子VNxCyOz材料库。这种严谨的科学探索,确保了新材料在性能上的卓越表现。
新型功能脂质分子VNxCyOz材料库及迭代优化思路
卓越的细胞递送与免疫激活能力
与传统的商用脂质纳米颗粒(如SM102)相比,VE衍生的VNxCyOz LNP展现出显著优势。其细胞摄取效率提高了约1.8倍,这主要得益于维生素E的引入。更令人振奋的是,该LNP不仅能高效递送mRNA,还具有强大的免疫激活潜力。实验证明,VNxCyOz LNP能显著促进树突状细胞的成熟以及抗原肽的表达,这意味着它能够有效激活机体的免疫系统,增强抗原呈递能力。这一特性对于将免疫原性较低的“冷肿瘤”转化为免疫原性较高的“热肿瘤”至关重要,从而提升肿瘤对免疫治疗的响应。
VNxCyOz LNP增强细胞摄取,促进 DC 成熟和抗原呈递
结肠癌治疗的显著成效与协同潜力
研究团队进一步评估了VN2C1 LNP在包封mIL-12 mRNA时的疗效,并在多种结肠癌模型中进行了系统验证。结果令人鼓舞:
- 在皮下瘤模型中,mIL-12@VN2C1 LNP的治疗效果显著优于单独使用IL-12蛋白或mIL-12@SM102 LNP。
- 在结肠癌肝转移模型中,全身给药的mIL-12@VN2C1 LNP几乎完全抑制了肝脏转移瘤和脾脏原发肿瘤的生长。
- 在结肠癌腹膜转移模型中,该LNP也展现出卓越的治疗效果,多数小鼠实现了完全治愈。
值得注意的是,在整个治疗过程中,未观察到IL-12全身给药通常伴随的体重下降等不良反应,这预示着其良好的安全性。
mIL-12@VN2C1 LNP在多种结肠癌模型中的抗肿瘤疗效
增强PD-L1免疫检查点抑制剂的疗效
更令人兴奋的是,研究者探索了mIL-12@VN2C1 LNP与PD-L1免疫检查点抑制剂的联合治疗效果。实验结果表明,联合治疗显著促进了树突状细胞(DC)的成熟,诱导CD8⁺T细胞分化,增强了肿瘤组织中免疫细胞的浸润,提升了T细胞总数、CD4⁺T细胞和CD8⁺T细胞数量,并显著提高了促炎性细胞因子IFN-γ和TNF-α的分泌以及颗粒酶B的表达。这些发现进一步证实了该LNP在增强抗肿瘤免疫反应中的关键作用,为提高现有免疫治疗的疗效提供了新的策略。
mIL-12@VN2C1 LNP与PD-L1阻断疗法的联合治疗效果及机制研究
展望未来:功能性核酸递送平台的巨大潜力
这项研究通过引入基于维生素E的可离子化脂质,成功开发出一种高效的mRNA递送系统。这种VE衍生LNP不仅能够高效递送mRNA,还具有激活免疫系统的潜力。在多种结肠癌模型中,该系统展现出显著的抗肿瘤效果,并通过递送mIL-12实现了肿瘤的完全缓解。此外,与PD-L1阻断疗法联合应用时,能够实现协同治疗效果,进一步增强抗肿瘤免疫反应。这种基于VE的LNPs具有强大的临床应用潜能,有望推动功能性核酸递送平台在癌症治疗领域的发展,为未来的靶向药和抗癌药研发提供新的方向。
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