Adjuvant-pulsed mRNA vaccine nanoparticle for immunoprophylactic and therapeutic tumor suppression in mice.
Adjuvant-pulsed mRNA vaccine nanoparticle for immunoprophylactic and therapeutic tumor suppression in mice.
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用于小鼠中免疫预防性和治疗性肿瘤抑制的佐剂脉冲mRNA疫苗纳米颗粒。
DOI：
10.1016/j.biomaterials.2020.120431
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发表时间：
2021-01
期刊：
影响因子：
14
通讯作者：
Shi J
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Islam MA;Rice J;Reesor E;Zope H;Tao W;Lim M;Ding J;Chen Y;Aduluso D;Zetter BR;Farokhzad OC;Shi J
合成 mRNA 代表了一种令人兴奋的癌症疫苗技术，可用于实施有效的癌症免疫疗法。然而，体内 mRNA 递送效率低下以及免疫共刺激的要求是实现抗肿瘤治疗功效的主要障碍。在这里，我们展示了一种佐剂脉冲 mRNA 疫苗纳米颗粒 (NP) 的概念验证，它由卵清蛋白编码的 mRNA 和棕榈酸修饰的 TLR7/8 激动剂 R848 (C16-R848) 组成，并涂有脂质聚乙二醇 (lipid-PEG) 外壳。这种 mRNA 疫苗 NP 制剂保留了封装的 C16-R848 的佐剂活性，并显着提高了 mRNA 的转染效率 (>95%) 以及随后在抗原呈递细胞中 OVA mRNA 衍生抗原的 MHC I 类呈递。相对于没有佐剂的 mRNA 疫苗 NP，C16-R848 佐剂脉冲 mRNA 疫苗 NP 方法通过显着改善 OVA 特异性 CD8+ T 细胞的扩增以及这些细胞在体内浸润到肿瘤床中，诱导有效的适应性免疫应答。该方法产生了针对表达 OVA 的同基因同种异体移植淋巴瘤和前列腺癌小鼠模型的有效抗肿瘤免疫，在肿瘤植入前接种疫苗可显着预防肿瘤生长（与对照相比减少 84%），在植入后接种疫苗可显着抑制肿瘤生长（与对照相比减少 60%）。我们的研究结果表明，mRNA 疫苗 NP 的 C16-R848 佐剂脉动是一种合理的设计策略，可提高合成 mRNA 疫苗在癌症免疫治疗中的有效性。
Synthetic mRNA represents an exciting cancer vaccine technology for the implementation of effective cancer immunotherapy. However, inefficient in vivo mRNA delivery along with a requirement for immune co-stimulation present major hurdles to achieving anti-tumor therapeutic efficacy. Here, we demonstrate a proof-of-concept adjuvant-pulsed mRNA vaccine nanoparticle (NP) that is composed of an ovalbumin-coded mRNA and a palmitic acid-modified TLR7/8 agonist R848 (C16-R848), coated with a lipid-polyethylene glycol (lipid-PEG) shell. This mRNA vaccine NP formulation retained the adjuvant activity of encapsulated C16-R848 and markedly improved the transfection efficacy of the mRNA (>95%) and subsequent MHC class I presentation of OVA mRNA derived antigen in antigen-presenting cells. The C16-R848 adjuvant-pulsed mRNA vaccine NP approach induced an effective adaptive immune response by significantly improving the expansion of OVA-specific CD8+ T cells and infiltration of these cells into the tumor bed in vivo, relative to the mRNA vaccine NP without adjuvant. The approach led to an effective anti-tumor immunity against OVA expressing syngeneic allograft mouse models of lymphoma and prostate cancer, resulting in a significant prevention of tumor growth when the vaccine was given before tumor engraftment (84% reduction vs. control) and suppression of tumor growth when given post engraftment (60% reduction vs. control). Our findings indicate that C16-R848 adjuvant pulsation to mRNA vaccine NP is a rational design strategy to increase the effectiveness of synthetic mRNA vaccines for cancer immunotherapy.
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影响因子：
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