Medicine Plus | 从疫苗载体到可编程治疗平台:吴玉章院士团队系统展望mRNA-LNP医药发展新前沿

从解决全球公共卫生危机的“功臣”新冠疫苗,到精准识别并杀伤肿瘤细胞的“体内CAR-T”,信使RNA(mRNA)与脂质纳米颗粒(LNP)的结合正在掀起一场现代生物医药的深度革命。它不再仅仅是一种高效的疫苗递送工具,而是正加速演进为一个具备巨大潜力的“可编程活体治疗平台”。
近日,重庆国际免疫研究院与中国人民解放军陆军军医大学(第三军医大学)免疫学研究所吴玉章院士、李健教授团队,在Medicine Plus发表了题为“The evolving landscape of mRNA-LNP medicine: advances, challenges and future perspectives”的综述文章。
文章系统梳理了mRNA-LNP技术的演进历程,深度剖析了其在传染病、肿瘤、自身免疫病、罕见遗传病及组织修复中的临床证据,并精准指出了限制该技术进一步跨越的关键瓶颈与未来破局方向。
文章指出,mRNA在人体内相当于一段短暂的“分子指令”,而LNP则是确保其精准抵达目标的“智能导航与递送胶囊”。随着核苷修饰、加帽纯化工艺及可电离脂质材料的突破,这一组合已全面拓展至多个重磅的治疗领域(图1):
传染病与肿瘤:从预防性病毒疫苗升级为“个体化肿瘤疫苗”与mRNA 编码单克隆抗体。
自身免疫病:通过表达特定的耐受性抗原或特定调控分子,重新重塑机体免疫耐受。
罕见病与组织修复:递送基因编辑元件(如 Cas9 mRNA/sgRNA)或实现瞬时蛋白补充,为遗传性疾病与组织损伤带来全新疗法。

图1. mRNA-LNP 技术的跨疾病应用与下一代发展方向
作为平台演进的代表性范例,体内生成CAR细胞(如in vivo CAR-T/CAR-M)正在打破传统细胞疗法的瓶颈。
如图2所示,表面修饰有靶向配体的LNP可直接将CAR mRNA送入体内特定的T细胞内。mRNA在细胞质中释放并翻译成CAR蛋白呈现在细胞表面,使普通的T细胞在体内转为能够识别并杀伤病变细胞的CAR-T细胞。相比传统的体外CAR-T繁琐的细胞提取、体外扩增与回输流程,这种“体内原位编程”方式极大缩短了制备周期并降低了生产成本,但其表达持续时间、重复给药策略及是否需要淋巴清除,仍需在临床中持续优化。

图2. 靶向性mRNA-LNP在体内生成CAR-T细胞的过程
尽管前景广阔,团队也客观梳理了当前mRNA-LNP走向更广泛临床应用必须攻克的共性挑战:
肝外靶向难题:传统LNP易天然富集于肝脏,实现脑、骨髓及肺部等肝外器官的精准递送仍是难点。
重复给药免疫原性:频繁给药可能诱导机体产生抗LNP免疫反应,影响后续疗效。
安全与制造门槛:体内基因编辑的脱靶风险监控,以及个体化肿瘤疫苗的质控与供应链成本压力。
针对上述难题,文章指明了下一代mRNA-LNP的核心演进路径:包括利用人工智能(AI)辅助序列及UTR优化、开发自扩增RNA(saRNA)与环状RNA(circRNA)以延长表达,以及通过高通量体内筛选实现器官与细胞分层靶向。

文章信息

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