RNA为癌症和自身免疫的免疫重编程提供了一个通用的、可扩展的平台。线性mRNA、自扩增RNA (saRNA)和环状RNA (circRNA)技术平台可实现更稳定、更强效、更精准的治疗性蛋白表达,提高免疫疗法的疗效和安全性。

2025年7月12日,加拿大多伦多大学李博文团队在Trends Mol Med上发表综述:RNA immunotherapy: revolutionizing cancer and autoimmune disease treatments。论文讨论了RNA免疫治疗在癌症和自身免疫性疾病中广泛应用、最新临床进展、机制基础和新兴方向。

基于RNA的平台利用编码蛋白质的RNA通过纳米载体(如LNPs、VLPs或聚合纳米颗粒)递送,在免疫治疗中具有巨大的潜力,既可提高抗癌活性,又可诱导自身免疫性疾病的耐受性。

免疫疗法

癌症免疫治疗

免疫异质性肿瘤微环境(TME)中,免疫检查点和Tregs可抑制效应T细胞杀死肿瘤细胞,并促进效应T细胞耗尽。而免疫疗法在癌症治疗方面取得了重大突破。

ICBs阻断免疫细胞的抑制性受体或其在肿瘤细胞上的配体,诱导针对肿瘤抗原的免疫应答。

癌症免疫细胞疗法不仅可减轻肿瘤负担,还可促进TME重编程进入促炎状态,从而减轻免疫抑制,提高肿瘤靶向免疫细胞的活性。CAR-T细胞成功用于血液系统恶性肿瘤治疗,体内原位CAR-T疗法也正被开发,以免除离体细胞工程。此外,肿瘤细胞重编程为DC有望改善抗原呈递,CAR巨噬细胞(CAR-M)有望治疗实体瘤。

新抗原疫苗通过向抗原呈递细胞递送独特的肿瘤抗原,刺激靶向肿瘤的免疫反应。

自身免疫性疾病的免疫疗法

关键细胞和因子

T细胞:自身反应性Th1、Th17、Th22、Th9、Tfh和CD8+ T细胞,通过释放细胞因子或直接损伤组织。

B细胞:通过释放自身抗体、细胞因子和抗原呈递给自身反应性T细胞。

细胞因子:具有促炎作用的IL-2、IFN-γ、TNF-α、IL-71、IL-21和IL-22。

自身免疫性疾病的免疫治疗

细胞因子阻断疗法通常针对TNF-α、IL-6、IL-23、和IL-17,以防止免疫细胞扩增,特别是CD4 T和Th17细胞[1,2],普遍有效且耐受性良好,但当涉及多种炎症途径,细胞因子阻断可能无法完全恢复免疫稳态,因此需要更有针对性的方法。

免疫细胞耗竭通常以B细胞为靶点。anti-CD20和anti-BAFF单抗可有效耗竭循环B细胞,已被证实疗效确切且安全性良好[3-5]。然而,组织特异性B细胞耗竭效率参差,患者应答存在显著个体差异。

激酶抑制剂可以破坏关键的炎症信号通路,靶向激酶包括JAK、TYK2和BTK。激酶抑制在牛皮癣、狼疮、炎症性肠病和免疫性血小板减少症中已的疗效已得到验证[6,7]。然而,疗效异质性及应答局限凸显亟需开发更精准、更长效的靶向治疗策略。

癌症和自身免疫性疾病常用的免疫治疗机制

基于RNA的癌症免疫疗法

基于RNA的免疫疗法在肿瘤学领域取得了重大进展,为增强抗肿瘤免疫提供了新的策略。

表1 进入临床研发阶段的癌症RNA免疫疗法(部分)

表中为注册于https://clinicaltrials.gov/的临床试验。

RNA新抗原疫苗

基于RNA新抗原疫苗具有独特的优势:

①设计快速且可扩展,可引发有效免疫反应,且可实现个性化治疗。

②具有自佐剂的优势,体内新抗原表达时间较长,且需要剂量较低。

③相比肽类疫苗,生物利用度更高,疗效更好。

④相比DNA疫苗,动力学更好,且没有基因突变或被细菌成分污染风险。

⑤相比DC疫苗相比,更容易制备。

临床试验结果表明,新抗原疫苗mRNA-4157(Moderna)与pembrolizumab联合使用可提高黑色素瘤患者的无复发生存率[8]。

早期的研究表明,个体化saRNA疫苗联合anti-PD-1疗法在不同癌症中,可引发强大的抗原特异性CD8+和CD4+ T细胞反应[9]。

环状RNA肝细胞癌(HCC)新抗原疫苗诱导了强大的CD8+ T细胞应答,增强了DC成熟,并在体内显著抑制肿瘤生长,相比线性mRNA疫苗,显示出更高的疗效和持久的保护作用[10]。

RNA表达蛋白质和细胞因子

肿瘤HLA缺失或JAK1突变诱导免疫逃逸等挑战,凸显了新抗原疫苗联合治疗的必要性。新兴的RNA细胞因子疗法可调节TME免疫功能,同时最大限度减少全身毒性

环状RNA已被证明可以延长IL-12的表达时间,诱导持续的干扰素γ (IFN-γ)分泌和增强CD8+ T细胞浸润[11]。

mRNA编码IL-12、IL-27和GM-CSF的联合疗法,治疗黑色素瘤后第35天显示了100%的生存率[12]。

基于RNA的TME调节

免疫抑制TME限制了免疫细胞的浸润,仍然是癌症免疫治疗的主要障碍。而RNA技术已被开发用于直接或间接调节TME内免疫细胞的活性

CXCR4靶向的p53 mRNA LNP与anti-PD-1联合使用,可恢复p53缺陷HCC中的p53表达,重编程TME,增强免疫细胞浸润,抑制肿瘤生长,延长生存期并减少转移,在克服HCC和其他实体肿瘤的ICB耐药中显示强大的潜力[13]。

基于RNA的免疫细胞疗法

RNA也被用于构建特定的免疫细胞,尤其是用于CAR-T细胞治疗。RNA技术可以实现快速工程化和瞬时表达CAR构建体,诱导CAR-T细胞对癌细胞的细胞毒活性和细胞因子释放。相比病毒载体介导的转基因方法,使用mRNA进行CAR递送可降低长期表达的毒性。

总之,RNA免疫疗法的临床应用仍存挑战,现阶段关键研究重点包括:发掘新肿瘤特异性RNA靶点、优化RNA修饰和靶向递送策略。circRNA、saRNA和新一代递送平台,有望提升治疗持续性并降低给药频率,与放疗或化疗联用,可通过调节肿瘤免疫原性提升临床转化潜力,进而改善患者预后。

基于RNA的癌症免疫疗法机制

基于RNA的自身免疫性疾病免疫疗法

RNA免疫疗法正由癌症拓展至自身免疫性疾病,最新研究表明RNA免疫疗法在狼疮、1型糖尿病、实验性自身免疫性脑炎(EAE)和肠易激病(IBD)等疾病中,可通过编码自身抗原、重编程免疫细胞传递抗炎介质,达到治疗效果。

RNA耐受性疫苗

RNA耐受性疫苗利用RNA表达已知疾病自身抗原,诱导耐受性。

在1型糖尿病中,肌肉内注射编码GAD65和CTB-GADIII的mRNA疫苗可诱导Cy-NOD模型中的抗原特异性Tregs的扩增,并改善了糖耐量,减少了胰岛的免疫细胞浸润和相关炎症[14]。

进一步阐明RNA的耐受性疫苗机制,并挖掘更多自身抗原可最大限度发挥RNA技术的优势。

利用RNA生成Treg

另一种新兴策略是直接改造免疫细胞,促进耐受性。例如,从现有的CD4 T细胞群中产生Tregs,以抑制自身反应效应T细胞的活性。

有研究将编码FOXP3变体2的mRNA递送到细胞核中,有效抑制效应CD4和CD8 T细胞的增殖和活性,增加IL-10和TGF-β1分泌,同时降低IL-2水平。该疗法具有针对多种自身免疫疾病的潜力,但临床转化之前可能需要实现FOXP3的长效表达。[15]

RNA表达抗炎蛋白

RNA免疫疗法在调节免疫反应和降低疾病严重程度方面具有潜力。

在炎症性肠病(IBD)中,利用Ly6c+单抗偶联的LNP将IL-10 mRNA递送到Ly6c+白细胞,使IL-10在肠道和脾脏中局部表达,可以抑制炎症细胞因子TNF-α和IL-6分泌,从而减轻体重和结肠炎症[16]。

自身免疫靶向免疫疗法

RNA疗法也为自身免疫性疾病的靶向疗法提供了多功能平台。

例如,RNA可用于编码抗体,用于免疫细胞耗竭或抑制;用于编码免疫检查点激动剂,刺激检查点,如PD-1;编码细胞因子,阻断抗体的表达,包括TNF-α、IL-6和IL-23等。

重编程免疫细胞

基于RNA技术可有效重编程免疫细胞:通过在免疫细胞中表达表面标记物或自身抗体,产生CAR细胞,以耗尽自身反应B细胞,或炎症相关的成纤维细胞。

小编最近也了解到,专注于环状RNA药物开发企业的Orna和Orbital都不约而同地开发针对治疗自身免疫性疾病的环状RNA体内CAR-T疗法管线。临床前研究显示,环状RNA体内T细胞中表达anti-CD19 CAR,成功产生有效的CAR-T细胞,并诱导B细胞耗尽。

总之,RNA平台可精准调控炎症与免疫通路,为自身免疫病提供可控的疗法。未来需进一步解决免疫抑制途径的细胞/组织特异性激活,以限制不良翻译;并增强蛋白表达,实现病理逆转。

RNA免疫治疗自身免疫性疾病的机制。

总结

RNA以模块化和可编程优势,为癌症和自身免疫疾病的免疫疗法提供了先进的平台。RNA技术可以通过UTR、IRES等翻译元件设计、核苷修饰与递送策略优化,提高有效性和安全性,为实现更精准、有效和安全的免疫疗法提供了一个通用且可扩展的平台。整合系统免疫学、基因编辑、表位算法预测、抗原发现和递送的创新技术,有望实现多表位新抗原疫苗构建、原位CAR免疫细胞工程化RNA细胞/组织特异性递送,释放RNA免疫疗法的更广泛应用潜能。

原文链接:

https://www.cell.com/trends/molecular-medicine/abstract/S1471-4914(25)00162-5?_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS1471491425001625%3Fshowall%3Dtrue

参考文献:

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