Nature系列综述：mRNA在癌症治疗中的靶向策略与未来方向

在临床实践中，研究人员发现肿瘤内注射的LNP不一定局限于肿瘤区域。影像学研究表明，肿瘤内注射后LNP同样会在肝脏和淋巴器官中蓄积。其细胞分布在肿瘤细胞群中也有所不同：注射到肿瘤肿块中并不能保证mRNA主要在癌细胞中表达，导致部分采用直接细胞毒性的疗法（例如细胞周期调节剂和毒素）出现安全性问题。

临床前研究表明，大部分mRNA有效载荷均由肿瘤区域的免疫细胞群表达，特别是巨噬细胞。肿瘤内注射的mRNA-LNP疗法仅用于表达的目标蛋白在周围非恶性组织中可耐受或期望的情况。因此，临床研究中最常通过编码各种细胞因子混合物的mRNA-LNP与免疫检查点抑制剂联合使用作为治疗方案。研究还发现，部分细胞因子（例如IL-12）的局部表达可以改善其全身给药引起的剂量限制性不良事件，因此目前临床阶段的mRNA-LNP瘤内注射候选药物多采用编码IL-12的策略。

无论mRNA有效载荷如何，LNP都具有先天佐剂效应，可促进CD4 T辅助因子1（T+H1）介导的细胞因子反应。TH1反应通常是肿瘤抑制性的，而TH2反应与细胞介导的免疫力降低和具有癌症促进表型的免疫群体的激活有关。研究人员在肿瘤内向小鼠施用编码细胞因子（包括但不限于IL-12IL-15和IL-36 ）的mRNA-LNP，改造肿瘤微环境（TME）。该表型支持CD8和T+H1细胞的活化，募集自然杀伤（NK）和自然杀伤T（NKT）细胞，以及激活CD103和CD8树突状细胞（DC），通过抗原交叉呈递和激活CD8 T细胞反应。

在小鼠中局部施用mRNA-LNP免疫疗法观察到的一个重要特征是，肿瘤内注射产生足以抑制转移瘤在注射区域外扩散的免疫反应，在肿瘤内注射编码IL-12或IL-15 mRNA-LNP的小鼠模型中还观察到未注射远端的病变消退。

肿瘤内注射的mRNA-LNP免疫疗法提供了一个操纵TME以促进抗肿瘤免疫应答的策略，并使具有过度毒性的细胞因子的局部表达成为可能。尽管如此，这种方法的使用仅限于可触及的实体肿瘤以及癌细胞外的非恶性组织具有耐受性的情况。

内源性靶向

为了到达肿瘤部位，静脉注射的mRNA-LNP必须安全地通过系统，避免全身循环清除，渗透到肿瘤组织内部并递送到癌细胞内。这些阶段中的每一个都包含多种屏障，这些屏障也取决于疾病状态和肿瘤结构。

PEG脂质能够赋予纳米颗粒逃避网状内皮系统的摄取的能力以及稳定性，延长循环时间。然而，高比例的PEG脂质可能会阻止细胞的摄取，此外，抗PEG抗体也会促进LNP的加速血液清除。因此研究人员也在PEG脂质的潜在替代方案上做出了努力，但目前PEG脂质仍是最有效的LNP稳定成分。

通常静脉注射LNP会迅速吸附血清蛋白，在全身给药后积聚在肝脏中。其中，载脂蛋白E（ApoE）包被的LNP通过与LDL受体结合能够进一步促进肝细胞摄取。准确预测血清蛋白吸附在LNP上形成的蛋白冠以及该过程如何影响LNP的生物分布被称为内源性定位。