网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

Nat Biotechnol | 新型NK细胞靶向脂质纳米颗粒,在体内直接生成CAR-NK细胞

0
分享至


近年来,嵌合抗原受体(CAR)细胞疗法在血液系统恶性肿瘤治疗中取得重要进展,并在自身免疫性疾病治疗中显示出应用潜力。现有CAR细胞产品通常需要经过免疫细胞采集、体外基因修饰与扩增,再回输患者体内。复杂的制备流程及较高的生产成本在一定程度上限制了其推广应用。为减少对体外细胞制备的依赖,研究人员开始探索将编码CAR的mRNA直接递送至体内免疫细胞,在体内完成细胞工程化。

在这一背景下,自然杀伤(natural killer,NK)细胞成为体内工程化的重要候选细胞。NK细胞具有天然的细胞毒活性,能够识别并清除异常细胞;表达CAR后,还可获得针对特定抗原的识别和杀伤能力。然而,体内生成CAR-NK细胞不仅要求mRNA高效、有选择性地进入NK细胞,还取决于工程化细胞能否在疾病环境中发挥效应功能。由于NK细胞的活性受到激活性与抑制性受体的共同调控,递送靶点的选择可能同时影响mRNA转染效率和细胞杀伤能力。

2026年10月13日,来自麻省理工学院(MIT)Daniel G. Anderson和Robert Langer团队的陈与昂等研究人员在Nature Biotechnology期刊在线发表了题为In vivo engineering of CAR natural killer cells for immunotherapy using ligand-directed lipid nanoparticles的研究论文。研究人员开发了由工程化配体介导的NK细胞靶向脂质纳米颗粒(NK cell-targeted lipid nanoparticle,NtLNP),在小鼠体内直接生成CAR-NK细胞,并在人源化小鼠模型中验证了NtLNP对人源NK细胞的适用性及抗肿瘤作用。研究进一步发现,靶向受体的选择不仅关系到mRNA递送效率,也会影响工程化NK细胞的效应功能。


筛选靶向配体,构建NK细胞mRNA递送平台

研究人员以NKG2A、NKG2D、KLRG1和NKp46四种NK细胞相关受体为靶点,设计了24种抗体片段配体,涵盖单价(monovalent)、双表位(biparatopic)和双特异性(bispecific)三类构型。其中,双表位配体可识别同一受体的不同表位,双特异性配体则可识别两种受体。随后,研究人员通过位点特异性偶联将配体连接至LNP表面,构建NK细胞靶向递送载体,并在小鼠体内比较不同设计的递送效果。


为评估体内递送效率,研究人员向Ai14小鼠注射包载Cre mRNA的NtLNP,以Cre诱导的荧光报告基因表达作为转染指标。筛选结果显示,靶向NKG2A和NKG2D的双表位配体表现最佳。与未修饰的LNP相比,相应的BiNKG2A-LNP和BiNKG2D-LNP使NK细胞转染效率均提高了5倍以上。提高给药剂量后,两组NK细胞的报告基因阳性率分别约为60%和80%。与此同时,其他免疫细胞的脱靶转染较低,肝细胞转染也显著减少。

在小鼠体内生成CAR-NK细胞并验证其治疗作用

在建立NK细胞靶向递送体系后,研究人员将载荷替换为编码抗CD19 CAR的mRNA,以评价体内生成的CAR-NK细胞是否具有杀伤功能。研究显示,给药后小鼠NK细胞迅速表达CAR并完全清除血液中的B细胞。同时,CAR表达在给药后约24小时达到峰值,至72小时已几乎无法检测到,表现出mRNA介导的短暂表达特征。

随后,研究人员在T细胞驱动的自身免疫性肝炎小鼠模型中递送编码抗CD3 CAR和IL-15的mRNA。治疗后,肝脏T细胞浸润减少,肝组织损伤得到缓解,血清转氨酶恢复至基线水平。研究人员通过对两种靶向载体的进一步比较发现,BiNKG2A-LNP诱导的CAR阳性NK细胞比例低于BiNKG2D-LNP,却对肝脏T细胞表现出更强的清除作用。这一结果表明,较高的CAR阳性率并不必然对应更好的治疗效果,提示在优化NK细胞靶向递送体系时,除转染效率外,还应考虑靶向受体对NK细胞效应功能的影响。

NKG2A靶向增强NK细胞的效应功能

针对这一现象,研究人员进一步考察NKG2A介导的抑制性信号是否影响NK细胞的杀伤活性。在与高表达NKG2A配体Qa-1b的B16F10肿瘤细胞共培养时,经BiNKG2A-LNP处理的NK细胞表现出更强的脱颗粒能力和杀伤活性。敲除肿瘤细胞中的Qa-1b后,这一功能优势消失。上述结果提示,NKG2A靶向配体除介导mRNA递送外,还可能通过减弱受体与配体之间的抑制性信号,增强NK细胞的效应功能。

这一作用随后在实体瘤模型中得到验证。研究人员构建了经改造表达人源CD19的B16F10黑色素瘤小鼠模型,并递送编码抗人源CD19 CAR和小鼠IL-15的mRNA。BiNKG2A-LNP治疗后,多数小鼠达到肿瘤完全缓解,肿瘤内NK细胞也表现出更强的效应功能。细胞清除实验进一步显示,去除NK细胞后抗肿瘤作用消失,而清除T细胞未明显削弱疗效,表明该模型中的肿瘤控制主要依赖NK细胞。

在人源化小鼠中验证CAR-NK细胞的抗肿瘤活性

在小鼠模型中验证递送和治疗效果后,研究团队进一步考察这一策略能否用于体内工程化人源NK细胞。研究人员向NSG-IL-15小鼠移植人外周血单个核细胞(PBMC),并在此基础上分别建立Raji淋巴瘤和CCRF-CEM T细胞白血病模型。随后通过NtLNP将CAR mRNA直接递送至小鼠体内的NK细胞,无需预先在体外制备CAR-NK细胞。

在Raji淋巴瘤模型中,研究人员使用BiNKG2D-LNP递送编码抗CD19 CAR的mRNA。经过5次静脉给药,所有接受该方案治疗的小鼠均达到肿瘤完全缓解,并存活至PBMC移植后第50天的研究终点。末次给药24小时后,外周血中超过60%的NK细胞表达CAR,而T细胞的CAR阳性比例低于10%。进一步清除T细胞并未明显削弱抗肿瘤效果,提示治疗作用主要由体内生成的CAR-NK细胞介导。此外,与传统体外制备的CAR-NK细胞相比,体内递送策略表现出相近的肿瘤抑制效果。

最后,为验证NKG2A靶向策略对人源NK细胞的作用,研究人员在CCRF-CEM T细胞白血病模型中,利用NtLNP递送编码抗CD7 CAR的mRNA。接种前,肿瘤细胞经IFN-γ处理,以提高NKG2A配体HLA-E的表达。在这一条件下,经过两次给药,BiNKG2A-LNP组出现明显的肿瘤消退,小鼠生存期也显著延长;相比之下,BiNKG2D-LNP的肿瘤控制作用有限。这一结果与小鼠模型中的发现一致,进一步表明靶向NKG2A有助于增强免疫抑制环境下CAR-NK细胞的抗肿瘤活性。

这项研究利用靶向脂质纳米颗粒将CAR mRNA直接递送至体内NK细胞,在小鼠及人源化小鼠模型中生成了具有治疗活性的CAR-NK细胞,并验证了其清除靶细胞、改善自身免疫性肝炎及抑制肿瘤生长的能力。研究还表明,CAR阳性率并非决定疗效的唯一因素:靶向NKG2A可在实现mRNA递送的同时减弱抑制性受体信号,增强NK细胞的效应功能。该策略有望减少CAR-NK疗法对体外细胞制备的依赖,为肿瘤及自身免疫性疾病的治疗提供更加简便、灵活的技术路径。不过,该策略仍处于临床前研究阶段,其重复给药安全性、疗效持续性及不同疾病条件下的递送选择性仍需进一步评估。

https://www.nature.com/articles/s41587-026-03310-1

制版人: 十一

学术合作组织

(*排名不分先后)



战略合作伙伴

(*排名不分先后)

推荐直播

转载须知


【非原创文章】本文著作权归文章作者所有,欢迎个人转发分享,未经作者的允许禁止转载,作者拥有所有法定权利,违者必究。

BioArt

Med

Plants

人才招聘


点击主页推荐活动

关注更多最新活动!


特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
“抱着茅台不撒手!”小学男生吃酒席火了,网友:人穷志短!

“抱着茅台不撒手!”小学男生吃酒席火了,网友:人穷志短!

林林先生
2026-10-19 22:15:46
男子在四川稻城高反去世,独自在帐篷里躺卧三天,当地:系非法穿越,曾组织力量去救援

男子在四川稻城高反去世,独自在帐篷里躺卧三天,当地:系非法穿越,曾组织力量去救援

潇湘晨报
2026-10-19 19:32:12
日本年轻人,开始“取消吃饭”

日本年轻人,开始“取消吃饭”

融资中国
2026-10-19 16:21:58
WNBA总决赛:库里观战梦想大胜女武神追到1-1 里斯30+16创纪录

WNBA总决赛:库里观战梦想大胜女武神追到1-1 里斯30+16创纪录

醉卧浮生
2026-10-20 10:27:56
2026塔什干亚锦赛10月20日、21日国乒赛程:林诗栋出战男团、男双

2026塔什干亚锦赛10月20日、21日国乒赛程:林诗栋出战男团、男双

开成运动会
2026-10-19 23:29:13
没有这种食物,你的肌肉将消失!医生:55岁后恢复肌力的9种食物

没有这种食物,你的肌肉将消失!医生:55岁后恢复肌力的9种食物

健康之光
2026-10-19 12:25:17
特朗普自我辩护引来骂声一片!泽连斯基:不要站在历史错误的一边

特朗普自我辩护引来骂声一片!泽连斯基:不要站在历史错误的一边

鹰眼Defence
2026-10-19 17:50:28
10月20日人民币对美元中间价调升8个基点

10月20日人民币对美元中间价调升8个基点

证券时报
2026-10-20 09:34:08
是什么原因让你一定要用 iPhone?网友:怕安卓卡,没有试错成本

是什么原因让你一定要用 iPhone?网友:怕安卓卡,没有试错成本

带你感受人间冷暖
2026-10-18 00:15:46
刚润美国就被铁拳暴击!痛骂“垃圾国家”,昔日公知大V沦为全网最搞笑的电子宠物!

刚润美国就被铁拳暴击!痛骂“垃圾国家”,昔日公知大V沦为全网最搞笑的电子宠物!

军机不可泄漏
2026-10-17 17:58:09
民调:中期选举前17天,特朗普支持率跌至19%,再创历史新低

民调:中期选举前17天,特朗普支持率跌至19%,再创历史新低

阿尔卑斯瞭望
2026-10-19 18:49:24
山东省淄博市委常委、副市长沙向东被查

山东省淄博市委常委、副市长沙向东被查

新京报
2026-10-20 10:26:22
南京博物院原院长徐湖平病死于南京一家监狱医院

南京博物院原院长徐湖平病死于南京一家监狱医院

坦腹斋
2026-10-15 19:40:45
牛逼!刚刚公布:GDP增速4.6%,人均收入大涨5.3%

牛逼!刚刚公布:GDP增速4.6%,人均收入大涨5.3%

说财猫
2026-10-19 11:00:27
中国将迎来史上最大规模的退休潮。

中国将迎来史上最大规模的退休潮。

荆楚寰宇文枢
2026-10-10 22:52:15
湖人开幕战最低票价跌至116美元被76人反超,尼克斯1112美元断崖第一

湖人开幕战最低票价跌至116美元被76人反超,尼克斯1112美元断崖第一

体育妞世界
2026-10-19 17:22:52
孕妇取消订单被找上门吓到先兆流产 涉事圆通快递员:让她直接起诉好了

孕妇取消订单被找上门吓到先兆流产 涉事圆通快递员:让她直接起诉好了

快科技
2026-10-19 11:28:11
铸牢共同体 中华一家亲|云南陇川:共跳目瑙纵歌

铸牢共同体 中华一家亲|云南陇川:共跳目瑙纵歌

新华社
2026-10-19 16:20:18
身披旭日旗的中国留学生陈某某,已被遣返回国,校方称将尽快公布开除决定

身披旭日旗的中国留学生陈某某,已被遣返回国,校方称将尽快公布开除决定

政知新媒体
2026-10-20 08:17:47
晚上8点整!CCTV5直播国足主场收官,37岁吴曦或回归,张玉宁取代韦世豪

晚上8点整!CCTV5直播国足主场收官,37岁吴曦或回归,张玉宁取代韦世豪

篮球圈里的那些事
2026-10-19 14:36:36
2026-10-20 10:44:49
BioArt incentive-icons
BioArt
探索生物艺术之奥秘
11430文章数 18548关注度
往期回顾 全部

科技要闻

新版MiniMax,能和DeepSeek掰手腕吗?

头条要闻

上周黄奇帆等两"虎"落马 4名省部级干部被处理

头条要闻

上周黄奇帆等两"虎"落马 4名省部级干部被处理

体育要闻

从NBA退役10年后,他真去警局上班了

娱乐要闻

港媒曝刘恺威与32岁黎纪君恋情,秘密恋爱两个月

财经要闻

宁德时代的大时代结束了吗?

汽车要闻

方盒子家族再添新成员 捷途自由者7实车体验

态度原创

教育
时尚
手机
本地
数码

教育要闻

二年级状元题,孩子喜欢的图形题,家长会做不会讲

4种“棒针毛衣”穿搭,美翻了!

手机要闻

酷派首款阔直板手机Cool X Wide开启预约:6.38英寸16:10屏幕

本地新闻

一场垂直登高赛跑出了"山城"的真正内核

数码要闻

双十一学生党装备全升级 七彩虹国补+叠券游戏本8999元一步到位!

无障碍浏览 进入关怀版