來源：生物世界 近日，中國科學院杭州醫學研究所譚蔚泓院士、謝斯滔研究員和劉湘圣研究員等在預印本平臺 bioRxiv上發表了題為：Intraperitoneal programming of tailored CAR macrophages via mRNA-LNP to boost cancer immunotherapy 的研究論文。 該研究探索了36種包含不同巨噬細胞胞內域（ICD）的CAR組合，利用巨噬細胞靶向的 mRNA-LNP系統，實現了腫瘤免疫治療所需的CAR-M細胞的體內原位高效構建。在實體瘤小鼠模型中，CAR-M細胞的腹腔內編程可引起穩健的適應性免疫系統激活，并且在耐藥模型中與標準治療PD-1/PD-L1免疫檢查點阻療法發揮顯著的協同作用。 為了解決上述難題，研究人員開始嘗試通過非病毒納米載體在體內原位制備CAR-M細胞，直接治療實體瘤。此外，目前對巨噬細胞的胞內域（ICD）的結構研究主要集中在CD3ζ信號轉導上。然而，僅僅依賴CD3ζ并不能完全發揮巨噬細胞的多功能特性，用于腫瘤免疫療法。因此，通過CAR途徑系統性地研究與巨噬細胞相關的信號通路的合理設計、組合及其生物學效應是必要的。 在這項研究中，研究團隊分析了含有不同胞內域（吞噬：CD3ζ和Dectin1；促炎：CD40和TLR4；可能效應物：CD46和CFS2R）的36種CAR組合對體外和體內巨噬細胞的生物學影響。 通過開發巨噬細胞靶向的mRNA-LNP遞送系統，研究團隊實現了腫瘤免疫治療所需的CAR-M細胞的體內原位高效構建。 在兩種同系實體瘤小鼠模型中，CAR-M腹腔內編程可引起穩健的適應性免疫系統激活，并且在耐藥模型中與標準治療PD-1/PD-L1免疫檢查點阻療法發揮顯著的協同作用。通過全面的單細胞RNA測序（scRNA-seq）進一步分析表明，同時用CD3ζ和TLR4在體內編程CAR-M可以顯著促進巨噬細胞從M2促癌表型向M1促炎表型的轉變，通過干擾NF-κB通路以上調PD-L1和MHC I表達。同時，該研究還發現，CAR-M細胞重塑了免疫抑制性的腫瘤微環境，從而提高了TCF1+ PD-1+ 祖細胞耗竭的CD8 T細胞（Tpex）的數量。此外，siRNA介導的PD-L1敲低和CAR-M細胞之間的協同作用突出了巨噬細胞上PD-L1表達在抗原交叉呈遞過程中的關鍵作用，強調了在抗原交叉呈遞中阻斷PD-1/PD-L1信號軸的必要性。 總的來說，該研究開發了一種mRNA-LNP遞送系統，用于體內靶向定制CAR-M的腹腔編程，并進一步加深了對CAR-M療法治療實體瘤的調控和反饋機制的理解.