用于体内原位诱导CAR-T细胞的pH/超声双响应载体构建及其在白血病治疗中的应用研究

T-lymphocytes genetically engineered with the chimeric antigen receptor (CAR-T) have shown great therapeutic potential in cancer treatment. However, the CAR-T treatment still faces huge challenges in clinical applications, which due to the complex in vitro generation process of CAR-T cells and the lack of effective in vivo regulating mechanism. In this study, we propose an in situ mRNA transfection strategy to generate CAR-T cells in vivo to realize effective treatment of acute myeloid leukemia (AML). To achieve this goal, a pH/ultrasonic double sensitive nanoparticle with T cell targeting ability will be prepared to achieve efficient mRNA delivery efficacy in T cells.

以嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）为代表的肿瘤免疫疗法被认为是人类战胜肿瘤的最有力武器之一。但CAR-T治疗在临床应用中仍面临巨大的挑战，这在很大程度上是由于CAR-T复杂的体外诱导、扩增步骤及体内有效调控手段的缺失所导致的。绕过体外制备及回输的瓶颈，精确调控CAR-T细胞的数量及其作用时间是CAR-T治疗的关键所在。本课题提出了一种在体内原位转染编码CAR的mRNA进入T细胞，获得内源性CAR-T细胞的全新策略，有望最大限度地避免CAR-T治疗所带来的风险，同时极大降低治疗费用。而为了实现这一目标，本课题针对血液细胞难转染的特性，拟构建一种pH/超声双敏感的靶向纳米颗粒，通过阴离子化多糖包被、靶向多肽修饰、溶酶体pH环境、及外部超声协同调控的载体构建技术，达成血液环境下对T细胞的高效mRNA递送，原位诱导CAR-T细胞的产生，最终实现对急性髓系白血病（AML）的有效治疗。

血液恶性肿瘤是严重危害人民群众健康的重大疾病之一，它的治疗是医学界所面临的一个巨大的难题。近年来，以嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）为代表的肿瘤免疫疗法被认为是人类战胜肿瘤的最有力武器之一。但CAR-T治疗在临床应用中仍面临巨大的挑战，这在很大程度上是由于T细胞复杂的体外诱导、扩增步骤及体内有效调控手段的缺失所导致的。在血液环境中实现对T细胞的高效基因转染是发展CAR-T为代表的免疫治疗技术的关键所在。.但是，以T细胞为代表的血液细胞通常难以通过非病毒载体实现转染。为了克服这一瓶颈，本课题首先充分研究了血液环境核酸递送的特殊性，找到了血清蛋白影响核酸递送效率的规律。在此基础上发展了以明胶纳米颗粒、精胺修饰的普鲁兰多糖为代表的新型核酸载体，并尝试联合利用小分子药物地氯雷他定帮助核酸分子实现溶酶体逃逸，从而实现了对包括T细胞在内的多种难转染血液细胞的高效转染，为后期改造CAR-T细胞奠定了坚实的基础。此外，还发现作为载体分子的精胺修饰普鲁兰多糖可以调控巨噬细胞向M1的极化，从而为肿瘤免疫治疗提供了一种新的思路。