在生物制藥領(lǐng)域,蛋白類治療藥物憑借高活性、高特異性的優(yōu)勢,成為癌癥、自身免疫性疾病等重大疾病治療的核心方向。然而,蛋白藥物的胞內(nèi)遞送始終面臨著封裝效率低、內(nèi)體逃逸難、血清穩(wěn)定性差等多重挑戰(zhàn),嚴重限制了其臨床應(yīng)用潛力。近日,一項發(fā)表于《Advanced Science》的重磅研究(DOI: 10.1002/advs.202500844)成功破解了這一難題 —— 研究團隊設(shè)計了一種新型五組分脂質(zhì)納米顆粒(LNPs),實現(xiàn)了多種蛋白藥物的高效胞內(nèi)遞送,為癌癥免疫治療帶來了革命性突破。該研究中,Absin的重組小鼠IL-10蛋白作為關(guān)鍵的實驗材料,為驗證LNPs的遞送效能提供了重要依據(jù)。
文獻標題:Optimization of Lipid Nanoparticles with Robust Efficiency for the Delivery of Protein Therapeutics to Augment Cancer Immunotherapy
發(fā)表期刊:Advanced Science(IF 14.1)
DOI:https:/ /doi.org/10.1002/advs.202500844
使用 Absin 產(chǎn)品:Mouse recombinant IL-10


傳統(tǒng) LNPs 在核酸遞送(如 mRNA 疫苗)中已展現(xiàn)出*實力,但在蛋白遞送中卻屢屢受限。究其原因,蛋白的電荷異質(zhì)性、結(jié)構(gòu)復(fù)雜性與核酸差異顯著,導(dǎo)致載體結(jié)合難、內(nèi)體逃逸效率低、血清中易失活。為此,研究團隊提出了 “陽離子脂質(zhì) + 可電離脂質(zhì)" 的協(xié)同設(shè)計思路:
優(yōu)化載體組成:構(gòu)建包含陽離子脂質(zhì)(DOTMA/DOTAP)、可電離脂質(zhì)(MC3/ALC0315/SM102)、輔助脂質(zhì)(DOPE)、膽固醇和 PEG - 脂質(zhì)的五組分 LNPs,通過調(diào)節(jié)各成分比例,平衡蛋白結(jié)合能力與內(nèi)體逃逸效率;
解決血清穩(wěn)定性難題:利用 PEG 修飾減少血清蛋白非特異性吸附,同時借助血清白蛋白的受體介導(dǎo)內(nèi)吞途徑,提升體內(nèi)遞送效率;
聚焦臨床轉(zhuǎn)化:選擇腫瘤治療中具有重要價值的蛋白(皂素 saporin、白細胞介素 IL-10 等),驗證 LNPs 在體外細胞、3D 腫瘤球和體內(nèi)動物模型中的遞送效果與治療潛力。
優(yōu)化后的 LNPs(DOTMA/MC3/DOPE 摩爾比 20:20:20)對不同分子量、等電點的蛋白均表現(xiàn)出*遞送能力,包括抗體(IgG)、酶(SOD、CAT)、毒素(saporin)、Cas9 核糖核蛋白等(圖 4)。其中,GFP 蛋白的細胞陽性率超過 80%,顯著優(yōu)于商用試劑 Pulsin,且遞送的蛋白能保持天然生物活性 —— 如 SOD 可有效清除細胞內(nèi)活性氧(ROS),Cas9 RNP 能成功實現(xiàn)基因組編輯(圖 4f)。

研究發(fā)現(xiàn),LNPs 表面可吸附血清白蛋白,通過白蛋白受體介導(dǎo)的小窩蛋白依賴內(nèi)吞途徑進入細胞(圖 3),這一機制不僅提升了血清環(huán)境下的遞送效率,還借助腫瘤細胞高表達白蛋白受體的特性,實現(xiàn)了腫瘤組織的靶向富集。在 3D 腫瘤球模型中,Cy5.5 標記的皂素 - LNPs 能高效穿透腫瘤組織,而游離皂素幾乎無法滲透(圖 5d)。

LNPs 的血清耐受機制與細胞內(nèi)轉(zhuǎn)運路徑(原文 Figure 3)

皂素 - LNPs 的 3D 腫瘤球穿透效果(原文 Figure 5d)
在黑色素瘤模型中,研究團隊驗證了 IL-10-LNPs 的免疫治療潛力:IL-10 作為關(guān)鍵細胞因子,可緩解 T 細胞耗竭、促進其增殖與細胞毒性。通過 LNPs 遞送 IL-10,不僅延長了 IL-10 的體內(nèi)半衰期,還顯著提升了腫瘤組織中 IL-10 濃度,與過繼性 OT-1 CD8+ T 細胞聯(lián)合使用時,腫瘤生長抑制率大幅提高,小鼠生存期顯著延長(圖 6)。流式細胞分析顯示,治療后腫瘤浸潤的 CD3+ T 細胞和 OT-1 CD8+ T 細胞數(shù)量顯著增加,且 IFN-γ 分泌水平升高,證明免疫應(yīng)答被有效激活。

IL-10-LNPs 聯(lián)合過繼性 T 細胞治療黑色素瘤的效果(原文 Figure 6)
在這項里程碑式的研究中,Absin 重組小鼠 IL-10 貫穿了體內(nèi)外免疫治療效果驗證的關(guān)鍵環(huán)節(jié):
體外實驗:驗證 LNPs 對細胞因子的封裝效率與活性保持能力;
體內(nèi)實驗:構(gòu)建 IL-10-LNPs 制劑,通過靜脈注射遞送,評估其在黑色素瘤模型中增強過繼性 T 細胞治療的效果。
作為功能明確的免疫調(diào)節(jié)分子,Absin 重組小鼠 IL-10 為 LNPs 的體內(nèi)遞送效果提供了直接的功能讀出指標 —— 通過檢測腫瘤組織中 IL-10 濃度、T 細胞增殖及細胞因子分泌水平,清晰驗證了 LNPs 的體內(nèi)遞送效率與靶向性;
憑借高純度、高生物活性的產(chǎn)品特性,確保了實驗結(jié)果的可靠性與重復(fù)性,為 “LNPs 延長細胞因子半衰期、增強免疫治療效果" 這一核心結(jié)論提供了堅實支撐。
| 產(chǎn)品名稱 | 應(yīng)用場景 | 核心作用 |
|---|---|---|
| Mouse recombinant IL-10 | 體外封裝效率驗證、體內(nèi)免疫治療實驗 | 功能讀出指標、確保實驗可靠性與重復(fù)性 |
該研究通過巧妙的載體設(shè)計,成功突破了蛋白藥物胞內(nèi)遞送的技術(shù)瓶頸,拓展了 LNPs 在生物大分子遞送中的應(yīng)用邊界,尤其為細胞因子、毒素蛋白等難以遞送的治療分子提供了高效載體平臺。Absin 很榮幸能夠為這一重要突破提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品,我們將繼續(xù)致力于為科研工作者提供更優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)。
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