大家好，艾偉拓產(chǎn)品團(tuán)隊(duì)今天向大家分享一篇發(fā)表于《Drug Resistance Updates》（IF: 12.8）的高分研究，題目為《Tailored HER2 ECD mRNA-LNP vaccines boost CD8+ T cell-mediated antitumor immunity for HER2-positive tumor suppression》（HER2 ECD mRNA-LNP疫苗增強(qiáng)CD8+ T細(xì)胞抗腫瘤免疫抑制HER2+腫瘤）。該研究由河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院團(tuán)隊(duì)完成。

研究團(tuán)隊(duì)通過系統(tǒng)比較人源與鼠源HER2 ECD mRNA-LNP疫苗，結(jié)合單細(xì)胞測(cè)序、TCR測(cè)序及人源類器官模型，揭示了疫苗通過重編程CD8+ TILs分化、誘導(dǎo)記憶T細(xì)胞和焦亡來發(fā)揮持久抗腫瘤免疫的深層機(jī)制，為HER2陽(yáng)性腫瘤的免疫治療提供了新策略。

HER2 ECD mRNA-LNPs體內(nèi)作用機(jī)制的示意圖

一、研究背景

HER2陽(yáng)性腫瘤（乳腺癌、胃癌等）面臨耐藥、器官毒性和免疫抑制微環(huán)境等困境。傳統(tǒng)HER2肽疫苗均未獲臨床批準(zhǔn)，而mRNA-LNP技術(shù)為腫瘤免疫治療帶來新希望，但HER2疫苗的抗原選擇（人源vs鼠源）和T細(xì)胞分化機(jī)制長(zhǎng)期不清。本研究針對(duì)這些問題展開了系統(tǒng)探索。

二、研究?jī)?nèi)容

團(tuán)隊(duì)首先比較了編碼大鼠（rHER2）和人（hHER2）HER2 ECD的兩種mRNA-LNP（采用含Dlin-MC3-DMA、DSPC、膽固醇和DMG-PEG2000的配方，粒徑約60 nm）。結(jié)果顯示，hHER2疫苗誘導(dǎo)的抗體水平顯著更高，且持續(xù)三個(gè)月僅下降13.8%；在4T1-HER2荷瘤模型中，其腫瘤抑制率達(dá)73.2%，遠(yuǎn)優(yōu)于rHER2的41.0%，且肝腎功能等安全性指標(biāo)均正常（Figure 1）。

Figure 1 HER2 ECD mRNA納米顆粒：制備方法、抗腫瘤療效及安全性評(píng)估

明確了人源抗原的優(yōu)勢(shì)后，團(tuán)隊(duì)通過單細(xì)胞測(cè)序深入探索機(jī)制：疫苗顯著增加了腫瘤內(nèi)CD8+ T、B和NK細(xì)胞的浸潤(rùn)，并激活了cGAS-STING、JAK-STAT等通路。更重要的是，疫苗將CD8+ TILs從耗竭狀態(tài)重編程為效應(yīng)狀態(tài)——減少了Havcr2+、Entpd1+耗竭T細(xì)胞，擴(kuò)增了Mki67+Cxcr3+增殖性T細(xì)胞群體并加速其向效應(yīng)階段成熟，同時(shí)下調(diào)了腫瘤細(xì)胞中CCND1、CDK4、LDHA等HER2相關(guān)促癌基因（Figure 2）。

Figure 2  hHER2 ECD mRNA- LNP 的潛在免疫機(jī)制

功能層面驗(yàn)證顯示，疫苗組小鼠脾臟中CD4+和CD8+ T細(xì)胞比例顯著升高，IFNγ、TNFα和GZMB分泌增強(qiáng)，體外淋巴細(xì)胞對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷率達(dá)71.8%。腫瘤組織中TUNEL凋亡信號(hào)增強(qiáng)，HMGB1、CRT等免疫原性細(xì)胞死亡標(biāo)志物及cleaved caspase-1、N-GSDMD等焦亡標(biāo)志物均顯著上調(diào)（Figure 3）。

Figure 3 hHER2 ECD mRNA- LNP 在體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)中均能誘導(dǎo)CD8+T細(xì)胞介導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞毒性及細(xì)胞死亡

最關(guān)鍵的是，在HER2陽(yáng)性乳腺癌患者來源的類器官模型中，疫苗誘導(dǎo)的免疫細(xì)胞聯(lián)合血清實(shí)現(xiàn)了45.7%的殺傷率，接近曲妥珠單抗的54.2%，且對(duì)HER2陰性類器官無(wú)作用，驗(yàn)證了抗原特異性和臨床轉(zhuǎn)化潛力。

與一線靶向藥曲妥珠單抗的頭對(duì)頭比較顯示，疫苗在CD4+、CD8+、B、NK細(xì)胞中一致上調(diào)蛋白合成和代謝重編程相關(guān)基因，同時(shí)抑制免疫抑制信號(hào)，展現(xiàn)出更全面的免疫調(diào)節(jié)能力（Figure 4）。

Figure 4 hHER2 ECD mRNA- LNP 與HER2抗體（曲妥珠單抗）治療條件下腫瘤反應(yīng)性細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄圖譜及相互作用網(wǎng)絡(luò)

TCR測(cè)序進(jìn)一步鑒定出七種HER2表位特異性Trbv/Trbj組合及相應(yīng)CDR3基序（如“ANSD"、“NTGQ"、“SSYE"等），為TCR-T治療和疫苗優(yōu)化提供了直接靶點(diǎn)（Figure 5）。

Figure 5使用hHER2 ECD mRNA- LNP 免疫后TCR β 鏈的表達(dá)譜分析

基于上述機(jī)制，團(tuán)隊(duì)探索聯(lián)合策略：疫苗+PD-1抑制劑將腫瘤抑制率從60.3%提升至82.8%，顯著逆轉(zhuǎn)腫瘤內(nèi)PD-1+TIM-3+耗竭T細(xì)胞（Figure 6）；

Figure 6 hHER2 ECD mRNA- LNP 與ICI聯(lián)合應(yīng)用可誘導(dǎo)腫瘤緩解

疫苗+放療抑制率達(dá)95.8%，疫苗+多西他賽達(dá)78.5%，兩者與疫苗形成良好互補(bǔ)（Figure 7）。

圖7 hHER2 ECD mRNA- LNP 聯(lián)合放化療的治療效果

三、創(chuàng)新點(diǎn)

1.系統(tǒng)比較人源與鼠源HER2 ECD抗原，明確人源疫苗在抗體持久性和腫瘤抑制上的優(yōu)勢(shì)。

2. 單細(xì)胞水平揭示疫苗將CD8+ TILs從耗竭重編程為效應(yīng)和記憶狀態(tài)的完整分化軌跡。

3. 鑒定HER2特異性Trbv/Trbj組合及CDR3基序。

4. 系統(tǒng)驗(yàn)證疫苗與PD-1抑制劑、放療、化療的協(xié)同效應(yīng)。

四、小結(jié)

本研究開發(fā)的hHER2 ECD mRNA-LNP疫苗通過重編程CD8+ TILs、誘導(dǎo)記憶T細(xì)胞和免疫原性細(xì)胞死亡，實(shí)現(xiàn)對(duì)HER2陽(yáng)性腫瘤的持久抑制，且與PD-1抑制劑、放療或化療聯(lián)用顯著增強(qiáng)療效。該研究為HER2陽(yáng)性腫瘤的術(shù)后輔助和晚期聯(lián)合治療提供了轉(zhuǎn)化前景的新策略。

本文中使用的AVT產(chǎn)品如下：

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