mRNA疫苗，是將編碼抗原蛋白的mRNA直接導(dǎo)入到人體細(xì)胞內(nèi)，通過(guò)人體細(xì)胞的翻譯系統(tǒng)合成相應(yīng)的抗原蛋白，進(jìn)而誘導(dǎo)人體產(chǎn)生對(duì)該抗原蛋白的免疫應(yīng)答，以達(dá)到預(yù)防病毒感染或治療疾病的目的。
mRNA疫苗，將體外的表達(dá)過(guò)程轉(zhuǎn)移到體內(nèi)，能夠大大縮短了研發(fā)時(shí)間，降低研發(fā)成本，是對(duì)傳統(tǒng)疫苗和藥物研發(fā)的一次技術(shù)革新。在mRNA疫苗成功應(yīng)用于新冠肺炎之前，全世界的科學(xué)家已經(jīng)在研究mRNA疫苗在癌癥預(yù)防和治療中的用途，但始終未獲得突破性進(jìn)展。
中國(guó)國(guó)家納米科學(xué)技術(shù)中心(NCNST)的科學(xué)家在《Nano Letters》上發(fā)表了題為“In Situ Transforming RNA Nanovaccines from Polyethylenimine Functionalized Graphene Oxide Hydrogel for Durable Cancer Immunotherapy”論文，報(bào)道了其設(shè)計(jì)的一種水凝膠，可提供帶有免疫刺激佐劑的mRNA疫苗。
研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種包含氧化石墨烯（RO）和低分子量聚乙烯亞胺（LPEI）的水凝膠，可用于遞送攜帶了免疫刺激佐劑的mRNA疫苗，氧化石墨烯具有表面積大的特點(diǎn)，可以有效載藥，而聚乙烯亞胺則能夠結(jié)合mRNA進(jìn)行翻譯。將這種疫苗注射到黑色素瘤小鼠體內(nèi)后，其活性至少可以維持30天，抑制腫瘤生長(zhǎng)并防止轉(zhuǎn)移。
結(jié)果表明水凝膠輸送系統(tǒng)具有潛力，可以幫助mRNA疫苗實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期的抗腫瘤作用，如癌癥免疫療法。研究人員還添加了Galderma公司開(kāi)發(fā)的TLR7/8激動(dòng)劑瑞喹莫德（Resiquimod）作為佐劑，進(jìn)一步增強(qiáng)對(duì)抗腫瘤免疫反應(yīng)至關(guān)重要的抗原特異性CD8+T細(xì)胞的刺激和擴(kuò)增。
在癌癥中，疫苗通常被設(shè)計(jì)為翻譯與腫瘤相關(guān)的抗原，因此免疫系統(tǒng)可以識(shí)別并消除癌癥。短暫的免疫過(guò)程可以預(yù)防COVID-19，但是在癌癥治療中，需要更持久的mRNA遞送才能達(dá)到穩(wěn)定的治療效果。
為了測(cè)試其mRNA平臺(tái)，研究人員使用卵清蛋白(一種在雞蛋白中發(fā)現(xiàn)的蛋白)作為模型抗原。他們將卵清蛋白mRNA和佐劑與水凝膠混合，并將其注射到黑素瘤腫瘤小鼠的皮膚下，該瘤被設(shè)計(jì)為在其表面表達(dá)卵白蛋白。
研究小組顯示，水凝膠至少在30天之內(nèi)穩(wěn)定地將疫苗(包括mRNA和佐劑)釋放到納米顆粒中，并遷移到淋巴結(jié)。
與接受游離佐劑和無(wú)水凝膠mRNA的小鼠或接受無(wú)佐劑mRNA水凝膠的小鼠相比，僅接受一次完整療法注射的動(dòng)物的腫瘤明顯較小。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，接受了完整療法的小鼠也顯示出進(jìn)入腫瘤的CD8+ T細(xì)胞數(shù)量最多。
而且，與其他抗體相比，新型的mRNA凝膠療法在血清中誘導(dǎo)了最高水平的卵白蛋白特異性抗體，表明它不僅抑制了腫瘤的生長(zhǎng)，而且還防止了腫瘤的復(fù)發(fā)或形成遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。
該研究提示，氧化石墨烯-聚乙烯亞胺水凝膠遞送mRNA+佐劑，能夠?qū)崿F(xiàn)持久的癌癥免疫治療效果，有望成為有效的癌癥mRNA疫苗遞送平臺(tái)。
