CAR-T細胞療法作為臨床上治療癌癥和其他疾病的強大工具，近年來繼續獲得關注。基于CAR-T的療法已被批準用于治療急性淋巴細胞白血病（ALL）、B細胞淋巴瘤和多發性骨髓瘤等血液類癌癥，并正在被研究用于治療非小細胞肺癌、膠質母細胞瘤、艾滋病、心臟病，以及自身免疫疾病等等。

        程序性細胞死亡蛋白1（PD-1）信號通路已被證實是腫瘤微環境（TME）中T細胞活性的主要抑制因子，包括在進行過繼CAR-T細胞療法時。PD-1是一種免疫檢查點受體，表達于活化T細胞表面，PD-1在與其配體PD-L1或PD-L2結合后，PD-1啟動免疫抑制反應，通過促進效應T細胞的凋亡和抑制調節性T細胞的凋亡來抑制炎癥性T細胞活性。雖然PD-L2的表達相對受限，但PD-L1在多種癌癥中過度表達，被認為在免疫逃逸和CAR-T細胞療效下降中發揮著重要作用。因此，抑制PD-1和PD-L1之間的相互作用可作為一種潛在手段，在PD-L1高表達的腫瘤微環境（TME）中挽救CAR-T療效。

        2023年8月21日，賓夕法尼亞大學 Michael Mitchell 教授團隊聯合CAR-T細胞療法先驅 Carl June 教授和mRNA技術先驅、2023年諾貝爾生理醫學獎得主 Drew Weissman 教授，在 Advanced Healthcare Materials 期刊發表了題為：Ionizable Lipid Nanoparticles with Integrated Immune Checkpoint Inhibition for mRNA CAR T Cell Engineering 的研究論文。

        該研究使用可電離脂質納米顆粒共封裝和遞送CAR mRNA和靶向PD-1的siRNA，結果顯示，這種共封裝會產生協同作用，進一步提高mRNA的表達和siRNA的敲低效率，從而構建瞬時的PD-1抑制的CAR-T細胞，使用抗體來阻斷PD-1和/或其配體，是克服免疫抑制性PD-1通路的一種廣泛使用的臨床策略。雖然將阻斷抗體與CAR-T細胞療法結合是一種有用的方法，但游離抗體的施用會導致PD-1信號的廣泛抑制，并有可能引起自身免疫反應。由于CAR-T療法已經需要對自體T細胞進行工程改造來表達外源性CAR，因此有可能結合靶向PD-1抑制，來產生PD-1信號被抑制的CAR-T細胞，同時保證PD-1通路在其他地方的完整。

        之前已有一些研究探索了幾種與CAR工程一起破壞PD-1通路的方法，并獲得了有希望的效果，例如，使用CRISPR-Cas9基因編輯技術敲除PD-1基因，工程化可溶性抗PD-1單鏈可變區片段（scFv）的整合，以及使用shRNA靶向抑制PD-1的表達。然而，這些方法大多依賴于使用病毒遞送載體和/或CRISPR-Cas9基因編輯，從而會改變基因組。這意味著這些對PD-1抑制的措施是永久性的，產生了對這種抗炎信號通路永久脫敏的T細胞，這為自身免疫反應打開了大門。實際上，T細胞有一種內源性機制，通過RNA誘導的沉默復合（RISC）來短暫抑制遺傳轉錄物。因此，利用RNA干擾（RNAi）在轉錄組水平上對PD-1信號通路的短暫抑制，提供了一種有吸引力且未被充分探索的替代方法。

        Michael Mitchell 教授團隊此前開發了一種非病毒載體平臺，使用可電離脂質納米顆粒（LNP）遞送編碼CAR的mRNA來生產瞬時CAR-T細胞。在這項新研究中，Michael Mitchell 教授聯合CAR-T細胞療法先驅 Carl June 教授和mRNA技術先驅 Drew Weissman 教授，進一步增強了上述非病毒載體平臺，讓外源性mRNA在表達的同時使用RNAi瞬時破壞任意內源性基因成為可能。研究團隊使用工程化LNP平臺將CAR-mRNA和靶向PD-1 mRNA的siRNA遞送到體外T細胞，產生具有強大但瞬時的CAR表達和短暫的細胞內PD-1被破壞的人類CAR-T細胞，且細胞的整體活化狀態沒有改變。這些“超級”CAR-T細胞在完成其功能后，可以恢復正常患者T細胞的功能，大大限制了由于CAR表達和PD-1抑制而產生的脫靶效應。

        進一步研究顯示，使用LNP共封裝導致其中的mRNA和siRNA之間的有趣相互作用，與單獨遞送其中一種相比，共封裝導致了遞送后的mRNA表達升高和siRNA敲低效果改善。這表明即使在不需要基因沉默的應用中，siRNA的共封裝也可能有利于LNP介導的mRNA遞送。更重要的是，這種遞送平臺在許多免疫工程應用中顯示了瞬時免疫基因調控的巨大前景，包括開發改進的癌癥免疫療法。

        原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adhm.202301515