mRNA疫苗，是將編碼抗原蛋白的mRNA直接導入到人體細胞內(nèi)，通過人體細胞的翻譯系統(tǒng)合成相應的抗原蛋白，進而誘導人體產(chǎn)生對該抗原蛋白的免疫應答，以達到預防病毒感染或治療疾病的目的。
mRNA疫苗，將體外的表達過程轉(zhuǎn)移到體內(nèi)，能夠大大縮短了研發(fā)時間，降低研發(fā)成本，是對傳統(tǒng)疫苗和藥物研發(fā)的一次技術(shù)革新。在mRNA疫苗成功應用于新冠肺炎之前，全世界的科學家已經(jīng)在研究mRNA疫苗在癌癥預防和治療中的用途，但始終未獲得突破性進展。
中國國家納米科學技術(shù)中心(NCNST)的科學家在《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，報道了其設(shè)計的一種水凝膠，可提供帶有免疫刺激佐劑的mRNA疫苗。
研究團隊設(shè)計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，可以有效載藥，而聚乙烯亞胺則能夠結(jié)合mRNA進行翻譯。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疫苗實現(xiàn)長期的抗腫瘤作用，如癌癥免疫療法。研究人員還添加了Galderma公司開發(fā)的TLR7/8激動劑瑞喹莫德（Resiquimod）作為佐劑，進一步增強對抗腫瘤免疫反應至關(guān)重要的抗原特異性CD8+T細胞的刺激和擴增。
在癌癥中，疫苗通常被設(shè)計為翻譯與腫瘤相關(guān)的抗原，因此免疫系統(tǒng)可以識別并消除癌癥。短暫的免疫過程可以預防COVID-19，但是在癌癥治療中，需要更持久的mRNA遞送才能達到穩(wěn)定的治療效果。
為了測試其mRNA平臺，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)計為在其表面表達卵白蛋白。
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水凝膠mRNA的小鼠或接受無佐劑mRNA水凝膠的小鼠相比，僅接受一次完整療法注射的動物的腫瘤明顯較小?？茖W家發(fā)現(xiàn)，接受了完整療法的小鼠也顯示出進入腫瘤的CD8+ T細胞數(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，而且還防止了腫瘤的復發(fā)或形成遠處轉(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。
