通过体外转录的circILNb局部递送IL-15和抗PD-L1纳米抗体在冷肿瘤中引发优越的抗肿瘤免疫

Local delivery of IL-15 and anti-PD-L1 nanobody by in vitro-transcribed circILNb elicits superior antitumor immunity in cold tumors.

作者信息Dun Niu, Xiaozhuang Ma, Junshi Zhu, Liangbo Sun, Shaotong Zhang, Yaran Wu, Meihua Shan, Xufang Dai, Yaling Liao, Dong Liu, Lu Lu, Mingzhen Yang, Quanming Zou, Jiqin Lian
PMID41075789
发布时间2025-10-21
DOI10.1016/j.xcrm.2025.102413

实验完整度

包含体外细胞实验、多种小鼠肿瘤模型、患者样本(未提及)、流式细胞术、RNA-seq等多层级功能与机制验证。

主要模型

B16F10黑色素瘤小鼠模型 RM-1前列腺癌小鼠模型 4T1乳腺癌小鼠模型 CT26结直肠癌小鼠模型

重点核对

circRNA的环化效率(circCV-B3为90%,circRNA-PIE为70%) circRNA纯化方法(BAPS vs RNase R+HPLC) 瘤内注射剂量(0.5 mg/kg) 肿瘤模型类型(B16F10, RM-1, 4T1, CT26) 免疫细胞耗竭实验(CD8+ T, NK, CD4+)

摘要

Niu等人构建了circCV-B3载体,以实现无疤环状RNA(circRNA)工程。利用circCV-B3载体,他们工程化了circILNb,用于共同编码IL-15和抗PD-L1纳米抗体。此外,他们证明了circILNb对局部和远端肿瘤的有效抑制。作者还证明了circILNb与基于蛋白质的疗法相比具有优越的抗肿瘤功效。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
如何利用circRNA技术实现IL-15和抗PD-L1纳米抗体的局部递送,以克服冷肿瘤免疫治疗的局限性?
核心机制
circILNb通过编码IL-15和抗PD-L1纳米抗体,在肿瘤内原位表达,激活预先存在的CD8+ T细胞和NK细胞,并通过树突状细胞迁移至肿瘤引流淋巴结,启动系统性抗肿瘤免疫。
主要证据
在四种冷肿瘤模型(B16F10, RM-1, 4T1, CT26)中,circILNb显著抑制肿瘤生长并延长生存期;流式细胞术显示CD8+ T和NK细胞扩增和活化;RNA-seq和RT-qPCR证实T细胞活化相关基因上调。
研究意义
circILNb代表了一种基于非蛋白的肿瘤免疫治疗策略,为circRNA工程和联合免疫治疗提供了新方法。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

circRNA载体构建与circILNb工程化

构建无疤circRNA载体circCV-B3,并工程化共编码IL-15和抗PD-L1纳米抗体的circILNb。

基于PIE系统设计circCV-B3载体,通过突变CVB3 IRES隐藏剪接位点,实现无缝环化;将IL-15和Nb编码序列克隆入载体,体外转录合成circRNA。

2

circILNb的体外表达验证

验证circILNb在细胞中正确表达IL-15和Nb蛋白。

转染HEK293T细胞后,通过Western blot检测上清中IL-15和Nb表达。

3

circILNb的体内分布与表达

评估circILNb经瘤内注射后在肿瘤内的原位表达和分布。

B16F10荷瘤小鼠瘤内注射circILNb,通过免疫荧光和流式细胞术检测Nb在肿瘤组织中的表达和细胞定位。

4

circILNb的体内抗肿瘤疗效评估

评估circILNb对多种冷肿瘤模型的肿瘤生长抑制和生存期延长效果。

在B16F10、RM-1、4T1和CT26肿瘤模型中,瘤内注射circILNb,监测肿瘤生长和生存期。

5

免疫细胞分析

分析circILNb对肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)的扩增和活化作用。

流式细胞术分析肿瘤组织中CD8+ T细胞、NK细胞、Treg等免疫细胞的比例和功能标志物表达。

6

转录组分析

揭示circILNb对TILs转录组的影响。

对circILNb或对照处理的B16F10-OVA肿瘤中的TILs进行RNA-seq分析,并验证关键基因表达。

7

远隔效应评估

评估瘤内注射circILNb能否抑制未治疗的对侧肿瘤和肺转移灶。

双侧肿瘤模型:右侧肿瘤注射circILNb,观察左侧肿瘤生长;肺转移模型:静脉注射B16F10细胞,观察肺转移灶数量。

8

与蛋白疗法的比较

比较circILNb与临床蛋白疗法(N-803+αPD-L1和N-809)的抗肿瘤效果和安全性。

在相同肿瘤模型中,分别给予circILNb、N-803+αPD-L1、N-809,比较肿瘤生长、生存期和体重变化。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
T7高产RNA转录试剂盒New England BiolabsE2050S
RNase RNovoproteinGMP-E224-U025
高效液相色谱Waters--
SM-102AVTO02010
二硬脂酰磷脂酰胆碱AVTS01005
胆固醇AVTO01001
DMG-PEG2000AVTO02005
青霉素-链霉素溶液BioChannel Biological TechnologyBC-CE-007
CCK-8试剂盒BeyotimeC0037
Zombie Aqua固定活力试剂盒BioLegend423102
小鼠CD8+ T细胞分离试剂盒UElandyM7402
EasySort小鼠NK细胞分离试剂盒ElabscienceMIM005N
IL-15 ELISA试剂盒Wuhan Fine BiotechEM1156
抗HA标签抗体Cell Signaling Technology3724
抗小鼠PD-L1抗体Proteintech17952-1-AP
抗IL-15抗体InvitrogenPA5-34511

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
circRNA合成与纯化
circRNA环化效率(90%)、纯化方法(BAPS vs RNase R+HPLC)、T7转录条件
阅读提示:STAR Methods, circRNA synthesis; circRNA purification
LNP封装
脂质摩尔比(SM-102:DSPC:胆固醇:DMG-PEG2000 = 50:10:38.5:1.5)、微流控流速(12 mL/min)、封装效率(>98%)
阅读提示:STAR Methods, Lipid nanoparticle encapsulation and characterization
动物模型
品系(C57BL/6J, BALB/c)、性别(雌性)、年龄(6-8周)、肿瘤细胞系(B16F10, RM-1, 4T1, CT26)、接种方式(皮下、原位)、接种数量
阅读提示:STAR Methods, Experimental model and study participant details; Tumor inoculation
给药方案
circRNA剂量(0.5 mg/kg)、注射途径(瘤内)、注射频率(每5天)、对照组(circLuc)
阅读提示:STAR Methods, In vivo drug administration
免疫细胞分析
组织消化条件(1 mg/mL胶原酶I、0.5 mg/mL DNase I、50分钟)、流式抗体、破膜固定试剂盒
阅读提示:STAR Methods, Cell preparation and flow cytometry analysis