重復使用生物制劑后產生的抗藥抗體（ADAs）是導致生物療法出現耐藥性的主要原因，尤其是在酶替代療法和腺相關病毒（AAV）基因療法中。ADAs會導致藥物清除加快、療效降低和不良反應，幾乎影響所有生物藥物，現有應對策略效果不佳，雷帕霉素雖可調節免疫，但傳統使用方式存在問題。近期，沈陽藥科大學劉洪卓/王永軍教授團隊在ACS Nano（IF 15.8）上發表了題為“Lipid-Rapamycin Nanovaccines Overcome the Antidrug Antibody Barrier in Biologic Therapies”的文章，研究開發了一種基于脂質-雷帕霉素（Rapa）的納米疫苗，可恢復對生物制劑的免疫耐受，克服ADAs帶來的挑戰，為解決生物療法的耐藥問題提供了新途徑。
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基因信息
Luciferase：熒光素酶；GFP：綠色熒光蛋白；
SEAP：分泌型胚胎堿性磷酸酶
實驗動物
雄性C57BL/6小鼠
病毒產品
AAV8-CMV-luciferase；AAV8-CAG-GFP；AAV8-CMV-SEAP
注射劑量
4 × 1012 vg/kg
注射方式
靜脈注射
注射AAV8-luc后小鼠熒光素酶表達的熒光圖像
注射AAV8-GFP后小鼠肝臟GFP表達的熒光圖像
01研究結果
1. 納米疫苗的設計與合成
研究人員設計了兩類脂質-雷帕霉素（Rapa）結合物，分別通過可裂解和不可裂解的連接子將脂質部分連接到雷帕霉素的42-羥基位置。將含有溶解在甲醇或乙醇中的脂質Rapa的有機相加入蒸餾水中，在DSPE-PEG2000的幫助下自發形成納米顆粒（NPs）。隨后通過蒸發去除有機溶劑，產生脂質Rapa納米顆粒（LRNPs）。研究人員進一步證明了NP對有效耐受的必要性。實驗表明，LRNPs能夠顯著降低抗藥抗體的產生，在小鼠模型中，LRNPs與KLH聯合使用后，小鼠體內的KLH特異性IgM和IgG抗體水平顯著降低。此外，LRNPs還能夠在多次挑戰后維持低水平的抗體反應，表明其能夠誘導長期的免疫耐受。
圖1. LRNPs與游離抗原聯合預防性給藥可誘導抗原特異性免疫耐受
2. LRNPs聯合治療增加AAV8載體轉基因表達
為了確定LRNPs是否可以阻斷抗衣殼抗體的產生并提高AAV8載體在體內的轉基因效率，研究人員在有或沒有LRNPs的情況下在小鼠中靜脈注射表達熒光素酶的AAV8。發光成像顯示，與單獨用AAV8-luc治療的小鼠相比，在給藥后3周和4周，與LRNP聯合治療的小鼠肝臟區域的螢光素酶信號明顯更高，且轉基因表達持續時間更長，并再次利用AAV8-GFP驗證了這一結果。表明與LRNP聯合治療可減少意外的免疫反應，并在再次給藥后提高AAV基因治療的療效。
圖2. LRNP共處理增加AAV8載體轉基因表達
3. 納米疫苗的優化與改進
研究人員進一步優化了LRNPs的設計，發現使用甘露糖修飾的LRNPs（MLRNPs）是緩解免疫反應的較優選擇，適用于真實生物制劑的進一步挑戰。研究發現MLRNPs增強了肝APCs的耐受性，并誘導了更多的免疫調節性DN T細胞。MLRNPs在肝臟APCs中的攝取增加，進一步增強了其對生物制劑的免疫耐受效果。
圖3. MLRNPs提高了聚乙二醇化尿酸酶治療的長期有效性
4. MLRNPs使AAV8載體重新給藥成為可能
為了確定甘露糖修飾的納米疫苗是否能夠成功地重新給藥AAV，研究人員首先將AAV8-Luc注射到小鼠體內，3周后將AAV8-SEAP注射到相同的動物體內。在單次注射AAV后，單獨治療的AAV組的所有小鼠在第7天都產生了衣殼特異性IgM。雖然未修飾的納米疫苗治療產生了IgM，但與單獨的AAV治療相比，增加的幅度顯著降低。在MLRNP組中，在八只小鼠中只有四只檢測到抗包膜IgM，表明降低了不必要的免疫反應發生率。在AAV8-SEAP給藥后，觀察到IgM的AUC增加。然而，接受納米疫苗的小鼠IgM量明顯減少，特別是在MLRNP組中。進一步研究發現納米疫苗和AAV8共給藥后，幾乎檢測不到抗體水平，這是由于肝臟中的APCs誘導耐受，然后是免疫調節DN T細胞和Tregs阻斷B細胞活化，但該策略在較長時間和較高劑量AAV治療下的轉基因效率仍有待闡明。
圖4. MLRNPs使AAV8載體重新給藥
02總結
這項研究成功開發了一種基于脂質-雷帕霉素的納米疫苗，能夠有效克服生物療法中的抗藥抗體屏障。通過誘導免疫耐受，這種納米疫苗不僅能夠延長生物制劑的療效，還為AAV基因療法的重復給藥提供了可能。未來，這種納米疫苗有望在酶替代療法和基因治療中得到廣泛應用，為患者帶來更持久的治療效果。