正文
NPs
)。研究发现,参与吞噬过程的主要有肝和脾中的巨噬细胞,这就导致
NPs
在这两种组织中聚集,使得
mRNA
在其他组织中的转染变得困难
[
9
]
。
1.2
内体逃逸
当到达靶细胞时,携带
mRNA
的载体通过内吞的方式进入细胞质,这也是最常见的载体进入细胞内部的方式
[
10
]
。内体逃逸是指
mRNA
需要从内体小泡中释放出来,进而跟宿主细胞核糖体结合被翻译成抗原蛋白,抗原蛋白经过修饰后被分泌出细胞从而发挥作用。在内体小泡中,
mRNA
能够被
Toll
样受体(
Toll-like receptors
,
TLRs
)检测到并被送去降解
[
11
]
,所以内体逃逸对于
mRNA
到达核糖体是至关重要的。
1.3
胞内免疫
当外来
mRNA
被递送到细胞质中时,能够被
TLR3
和
TLR7/8
识别,或者通过激活细胞质中的维甲酸诱导基因
Ⅰ
样受体(
RIG-I-like receptors
,
RLRs
)从而激活天然免疫系统
[
12-13
]
。同时,外来的
mRNA
还可以通过激活
TLRs
诱导干扰素(
IFN
)
-α
和
IFN-β
等
Ⅰ
型干扰素等促炎细胞因子的表达
[
14-15
]
。所以,合成的
mRNA
疫苗可以通过激活不同的细胞因子来促进
mRNA
免疫后的细胞或者体液反应,从而作为良好的自佐剂。但是胞内免疫也会限制
mRNA
发挥作用,
TLR
家族中的模式识别受体(
pattern recognitionreceptors
,
PRRs
)、
RLRs
和
NOD
样受体(
NOD-likereceptors
,
NLRs
)能够特异性检测双链
mRNA
(
ssRNA
)或者单链
mRNA
(
dsRNA
),并且能够在它们转化为有治疗作用的蛋白质之前使其降解。
2
脂质载体在
mRNA
疫苗递送中的研究现状
传统的递送
mRNA
疫苗的手段有物理方法和病毒载体方法,电穿孔
[
16
]
和基因枪
[
17
]
是物理手段递送
mRNA
的经典方法,但是临床实验证明物理方法通常对细胞有害,不适合在体内应用
[
18
]
。基于病毒载体递送
mRNA
的方式尽管已经应用于临床治疗,但是仍然存在安全性、稳定性以及有效性等诸多方面的问题,所以更加有效的传递系统亟待开发。脂质及其衍生物凭借其低免疫原性、生物相容性及对
mRNA
较高的包封率成为近年来备受关注的
mRNA
疫苗的新型递送系统。基于脂质载体的递送系统能够包裹
mRNA
分子,包封率较高,保护
mRNA
免受酶降解。另外脂质载体通常会含有对
mRNA
细胞内转运有利的重要的功能性脂质成分
[
19
]
。这些脂质成分在生理环境下带有正电荷,通过静电作用将带有负电荷的
mRNA
分子包裹起来,并帮助整个载体系统与靶细胞的细胞膜相结合,从而起到递送
mRNA
的作用。不仅如此,在内体逃逸过程中,可电离的阳离子脂类与内体膜上的阴离子脂类相互作用,形成破坏性的非双层膜结构,最终将包裹的
mRNA
释放到细胞质中
[
20
]
。目前用于递送
mRNA
疫苗的脂质载体分为
3
大类:脂质体、脂质纳米粒和脂质
-
聚合物纳米粒
[
21-28
]
,见表
1
。组成脂质的材料包括
2-
二油酰基羟丙基
-3-
N
,
N
,
N
-
三甲胺氯(
DOTAP
)、胆固醇(
Chol
)、二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺
-
聚乙二醇
2000
(
DSPE-PEG
)、二油酰磷脂酰乙醇胺(
DOPE
)、二硬脂酰基磷脂酰胆碱(
DSPC
)、聚
-
(
β-
氨基酯)聚合物(
PBAE
)、
1
,
2-
二油酰
-sn-
甘油
-3-
乙基磷酸胆碱(
EDOPC
)、
1
,
2-
二肉豆蔻酰基
-sn-
甘油基
-3-
磷酸乙醇胺
-
N
-
[甲氧基(聚乙二醇)
-2000
](
C14-PEG2000
)。
表
1
mRNA
疫苗的基于脂质递送系统示例
Table 1
Example of lipid-based delivery system for mRNAvaccine
脂质组成
|
类型
|
疾病
|
mRNA
编码蛋白
|
给药途径
|
DOTAP
[21]
|
脂质体
|
结肠癌
|
Survivin-T34A
|
腹腔注射
|