由助理教授BowenLi领导并发表在《美国国家科学院院刊》上的这项研究还表明，使用脂质纳米粒子传递的mRNA引发了有效的细胞水平免疫反应——这是可能导致潜在黑色素瘤的概念验证。癌症疫苗。

这种新型脂质纳米颗粒被称为iso-A11B5C1，在肌肉组织中表现出卓越的mRNA递送效率，同时还能最大程度地减少肝脏和脾脏等器官中的意外mRNA翻译。此外，研究结果表明，肌肉注射用这种纳米颗粒配制的mRNA会引起有效的细胞免疫反应，即使在淋巴结中观察到的表达有限。

“我们的研究首次表明，即使没有直接靶向或转染淋巴结，mRNA脂质纳米颗粒仍然可以有效刺激细胞免疫反应并产生强大的抗肿瘤作用，”Li说。

“这一发现挑战了传统的理解，并表明免疫细胞的高转染效率可能不是开发有效的癌症mRNA疫苗的唯一途径。”

脂质纳米颗粒，也称为LNP，对于提供基于mRNA的疗法至关重要，包括最近大流行期间在全球范围内使用的COVID-19mRNA疫苗。然而，许多LNP设计可能会无意中导致脱靶组织和器官(如肝脏或心脏)大量mRNA表达，从而导致通常可以治疗但不需要的副作用。

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最近获得盖尔德纳早期职业研究者奖的Li解释说，提高mRNA疗法的安全性意味着迫切需要旨在最大限度地减少这些脱靶效应的LNP。。

新研究表明，与目前由马萨诸塞州生物技术公司Moderna开发的基准LNP相比，iso-A11B5C1表现出高水平的肌肉特异性mRNA递送效率。它还引发了与用于治疗传染病的疫苗不同的免疫反应。

“有趣的是，iso-A11B5C1引发了较低的体液免疫反应，这通常是当前抗体疫苗的核心，但仍然引发了类似的细胞免疫反应。这一发现促使我们的团队进一步探索其作为黑色素瘤模型中潜在的癌症疫苗候选物，其中细胞免疫发挥着关键作用，”李说。

进行这项研究的跨学科研究团队包括来自生物医学工程研究所的博士生陈静安，以及李实验室的博士后研究员、多大的机构战略计划PRiME的研究员徐悦。

“虽然iso-A11B5C1显示出触发体液免疫的能力有限，但它通过肌肉注射有效地启动了细胞免疫反应，”陈说。“iso-A11B5C1观察到的显着抗肿瘤作用强调了其作为癌症疫苗开发的可行候选者的前景。”

新平台可实现更快、更精确的脂质设计

研究小组通过使用先进的平台鉴定了iso-A11B5C1，该平台旨在快速创建一系列化学多样化的脂质以供进一步测试。作为该研究的一部分新引入的该平台通过简化创建可电离脂质的过程克服了多项挑战，这些可电离脂质具有转化为治疗的巨大潜力。

通过快速组合三种不同的官能团，可以在12小时内合成数百至数千种化学上不同的可电离脂质。

“在这里，我们报告了一种在一步化学反应中合成可电离液体的强大策略，”徐说。“这个新平台提供了新的见解，可以帮助指导未来的脂质设计和评估过程，并使该领域能够以新水平的速度、精度和洞察力应对RNA递送的挑战。”

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