2024年9月，吉賽生物幫助客戶完成circRNA-IL-23體外合成項目。

今年1月，客戶的文章就Online啦！

2025年1月3日，南通大學醫(yī)學院附屬醫(yī)院聯(lián)合南通大學李文清教授研究團隊在Materials Today Bio期刊上發(fā)表研究論文：Enhanced antitumor efffcacy of STING agonist MSA-2 by lipid nanoparticles delivering circular IL-23 mRNA and platinum-modiffed MSA-2 combination。南通大學賀甜和Yating Li為文章的共同一作。吉賽生物體外合成編碼IL-23的circRNA助力該團隊開發(fā)了環(huán)狀IL-23 mRNA與干擾素基因刺激因子（STING）聯(lián)合的有效抗腫瘤療法。

那么接下來，我們一起來剖析該研究中circRNA創(chuàng)新療法的開發(fā)過程↓↓↓

干擾素基因刺激因子(STING)作為連接先天免疫系統(tǒng)和適應性免疫系統(tǒng)的橋梁，在腫瘤免疫治療研究領域受到特別關注。MSA-2在腫瘤微環(huán)境中增強STING激活和抗腫瘤免疫的細胞效力。研究團隊此前報道了MSA-2-Pt可以通過MSA-2直接激活STING通路^[1]。

IL-23是一種有效的免疫刺激因子，可以正向調節(jié)那些位于先天免疫和適應性免疫相關的細胞，在調節(jié)免疫系統(tǒng)的穩(wěn)定性方面發(fā)揮重要作用，能夠引發(fā)針對多種腫瘤的免疫抵抗，具有潛在的臨床研究應用價值。

腫瘤內IL-23 mRNA治療雖有生存周期延長報道，但整體療效欠佳^[1]。相比線性RNA，circRNA具有超高的穩(wěn)定性和超長的半衰期，是新興的藥物開發(fā)研究領域。

鑒于多尾可電離磷脂的膜不穩(wěn)定性，研究合成39種新可電離磷脂（L1-L39），然后制備四組分及添加陽離子化合物的五組分LNP。五組分與四組分LNP36尺寸和zeta電位相近（圖1b、c），且五組分LNP36遞送GFP mRNA效率更高（圖1d）。進一步發(fā)現(xiàn)，多種烷基鏈可電離磷脂具高遞送效率。

圖1 四組分和添加陽離子化合物的五組分脂質納米顆粒的制備與優(yōu)化。

吉賽生物為研究提供了編碼IL-23的circRNA的體外合成服務。吉賽生物技術團隊在IL-23的CDS序列基礎上，添加經(jīng)過篩選和驗證的介導高效翻譯的IRES序列。通過模擬序列最佳環(huán)化位點，利用自主研發(fā)的基于I型內含子自剪接法自主研發(fā)的circPrecise^?環(huán)化技術，在不插入外顯子序列的情況下，體外合成了純度高于90%且可以高效表達IL-23的circRNA。

研究團隊用LNP36包封環(huán)狀IL-23 mRNA進行抗腫瘤治療。體外B16F10細胞轉染環(huán)狀IL-23 mRNA驗證其表達，DiI標記LNP36被B16F10細胞在3小時內快速攝取。LNP36@cIL-23轉染B16F10細胞24小時后IL-23蛋白表達顯著高于lipofectamine3000@cIL-23組（圖2c），為后續(xù)抗腫瘤效果奠定基礎。

圖2 LNP36在B16F10細胞中遞送環(huán)狀IL-23 mRNA。

研究通過在黑色素瘤B16F10腫瘤模型內分別單次注射LNP36@cIL-23、MSA-2-Pt和LNP36@cIL-23+MSA-2-Pt(圖3a)。HE、TUNEL染色等腫瘤形態(tài)學研究表明LNP36@cIL-23 mRNA與MSA-2-Pt聯(lián)合療法可顯著誘導腫瘤細胞死亡（圖3c、d）。而且CD8⁺T細胞、CD4⁺T細胞和DC細胞數(shù)量均顯著增加。mRNA測序結果顯示，LNP36@cIL-23 mRNA + MSA-2-Pt療法使先天免疫系統(tǒng)、適應性免疫系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)細胞因子信號和IFN刺激基因明顯增加。綜上，LNP36@cIL-23 mRNA和MSA-2-Pt聯(lián)合使用單次注射可有效誘導免疫激活。

圖3 聯(lián)合LNP36@cIL-23 mRNA與MSA-2-Pt單次注射誘導腫瘤細胞死亡。(a)對照、LNP36@cIL-23、MSA-2-Pt和LNP36@cIL-23+MSA-2-Pt單次注射的治療示意圖。LNP36@cIL-23組給藥3 μg LNP36@cIL-23 mRNA。MSA-2-Pt組給予50 μg MSA-2-Pt治療。LNP36@cIL-23+MSA-2-Pt組注射3 μg LNP36@cIL-23 mRNA, 1 d后注射50 μg MSA-2-Pt。治療為單次注射i.t.。

研究進一步在黑色素瘤B16F10腫瘤模型中驗證了LNP36@cIL-23 mRNA與MSA-2-Pt聯(lián)合使用的抗腫瘤效果。分別注射三次后，各組小鼠體重無明顯變化(圖4b)。LNP36@cIL-23+MSA-2-Pt組治療后，腫瘤生長顯著下降(圖4c和d)；且與其他組相比，LNP36@cIL-23 mRNA和MSA-2-Pt聯(lián)合治療組小鼠的存活時間延長(圖4e)。結果表明，LNP遞送環(huán)狀IL-23 mRNA與鉑修飾的MSA-2聯(lián)合使用可增強抗腫瘤效果。

圖4 LNP36@cIL-23 mRNA與MSA-2-Pt聯(lián)合免疫治療。

研究過程中未觀察到小鼠的異常行為。團隊分析每組進行了肝臟、脾臟、肺和腎臟的臟器系數(shù)和病理學。結果顯示，LNP36@cIL-23、MSA-2-Pt和LNP36@cIL-23+ MSA-2-Pt三組中，小鼠主要組織無明顯損傷，肝臟中觀察到顯著的細胞凋亡，該療法呈現(xiàn)出良好的生物相容性。

研究合成并優(yōu)化了用于遞送環(huán)狀IL-23mRNA的LNP36。LNP36@cIL-23 mRNA和MSA-2-Pt單次注射可誘導腫瘤免疫激活。LNP36@cIL-23 mRNA與MSA-2-Pt聯(lián)合治療顯著降低黑色素瘤B16F10腫瘤生長，延長生存期，表現(xiàn)出良好的抗腫瘤作用，且不產生明顯的毒性。利用circRNA長效表達IL-23增強STING激動劑MSA-2的抗腫瘤作用是一種創(chuàng)新的策略，可能成為一種有潛力的免疫治療方法。

到此，您是否已從中獲得靈感，萌生出circRNA創(chuàng)新療法研發(fā)的idea？吉賽生物不僅可提供高效、高純度、高質量的circRNA體外制備服務，還可以提供circRNA藥物開發(fā)一站式CRO服務，全方位助力circRNA新型藥物研發(fā)進程，加速其從實驗室到臨床應用的轉化！

https://www.sciencedirect.com/search?qs=Enhanced%20antitumor%20efficacy%20of%20STING%20agonist%20MSA-2%20by%20lipid%20nanoparticles%20delivering%20circular%20IL-23%20mRNA%20and%20platinum-modified%20MSA-2%20combination&pub=Materials%20Today%20Bio&cid=320038

[1]M. Wang, Y. Cai, T. He, Y. Zhang, L. Yi, W. Li, P. Zhou, Antitumor effect of platinum-modified STING agonist MSA-2, ACS Omega 9 (2024) 2650–2656,https://doi.org/10.1021/acsomega.3c07498.