通过传递带有T细胞靶向脂质纳米颗粒(LNP)的修饰信使rna，在体内攻击心脏成纤维细胞，以生成瞬时CAR - T细胞。

 

  心力衰竭通常部分是由这些成纤维细胞引起的，这些成纤维细胞通过长期过度产生纤维物质来应对心脏损伤和炎症，这些纤维物质使心肌变硬，损害心脏功能——这种情况被称为纤维化。结果显示，由重新编程的T细胞引起的心脏成纤维细胞的减少，导致了心力衰竭小鼠模型纤维化的显著逆转。

 

  在这项研究中，研究人员设计了一个mRNA，并将其封装在CD5靶向LNP颗粒中(称为“靶向抗体/LNP- mRNA载体”或CD5/ LNP- fapcar)。该mRNA编码T细胞靶向成  纤维细胞激活蛋白(FAP)。

 

  研究人员首先进行了概念验证实验，其中新鲜分离的激活的小鼠T细胞含有修饰的编码FAPCAR或绿色荧光蛋白(GFP)的mRNA(被CD5/LNP包裹)，在体外培养48小时。流式细胞术显示，LNP靶向CD5的载体将其mRNA传递给培养的大多数T细胞。此外，这些lnp生成的CAR-T细胞能够在体外以剂量依赖性的方式有效地杀死表达fas的靶细胞。

 

  接下来，研究人员评估了cd5靶向LNP-mrna是否也能有效地在体内重编程T细胞。结果表明，静脉注射荧光素酶mRNA (CD5/ LNP-LUC)小鼠脾T细胞表达丰富的荧光素酶，而注射同型对照(非靶向)IgG/ LNP-LUC小鼠脾T细胞表达不明显。生物发光成像显示，只有CD5/ lnp - luc处理的动物脾脏靶向。

 

  在另一项实验中，将装载编码Cre重组酶mRNA (CD5/ LNP-CRE)的CD5/LNPs注射到Ai6 Cre - report小鼠(RoSA26CAG-LSL-Zsgreen)。结果显示，注射了CD5/LNP-Cre的动物的CD3+T细胞(CD4+和CD8+亚群)中存在基因重组(ZsGreen表达)，但在CD3 -(非T)细胞或注射了IgG/LNP-Cre的小鼠中，几乎没有Cre重组酶活性的证据。

 

  研究人员随后进一步研究LNP靶向是否可以将FAPCAR mRNA (CD5/LNP-FAPCAR)传递到已建立的高血压小鼠心脏损伤和纤维化模型的T细胞上。LNP注射48 h后，结果显示，只有接受CD5/LNP-FAPCAR的小鼠有相对稳定的FAPCAR+T细胞数量(17.5-24.7%)。相反，非靶向(IgG/LNP-FAPCAR)和含gfp的靶向LNP (CD5/LNP- gfp)不会产生FAPCAR T细胞。此外，研究人员在脾B细胞或自然杀伤细胞中未观察到显著的FAPCAR表达。脾T细胞注射1周后未见FAPCAR的表达，说明该模型中FAPCAR的表达具有短暂性。

 

  研究人员接下来评估了CD5/LNP-FAPCAR治疗是否改善了受伤小鼠的心功能。为了验证这一点，通过28天渗透迷你泵给AngII/PE小鼠心脏损伤，当纤维化明显时静脉给药10 μg LNP。结果显示，使用体内产生的瞬时FAPCAR T细胞治疗损伤小鼠的功能有显著改善，与以往使用过继转移的病毒FAPCAR T细胞的研究一致。同样与之前的研究一致的是，在M模式下估计的体重标准化左室质量在注射CD5/LNP-FAPCAR后没有显示出统计学上的显著差异，尽管与对照组受伤小鼠相比有改善的趋势。

 

  此外，左心室舒张功能(E/Eʹ)恢复到无损伤水平。通过射血分数和整体纵向应变测量，研究人员还发现左心室收缩功能有显著改善。经Picrosirius Red染色评估的组织学分析显示，与生理盐水或IgG/LNP-FAPCAR对照组相比，CD5/LNP-FAPCAR治疗的小鼠细胞外基质总载量显著提高。因此，CD5/LNP-FAPCAR治疗改善了功能，减少了间质纤维化。
 

  在这项新研究中，研究人员设计了一种信使rna，并将信使rna封装在纳米颗粒LNP中，注射到小鼠体内，封装的信使rna分子被T细胞吸收，有效地重新编程T细胞攻击激活的成纤维细胞。然而，这种重新编程是非常即时的。mRNA没有整合到t细胞DNA中，在t细胞中停留几天后，t细胞恢复正常，不再以成纤维细胞为目标。

 

  研究人员发现，尽管mRNA的活性持续时间很短，但注射mRNA成功地重新编程了大量小鼠T细胞，导致心脏纤维化显著减少，并使动物的心脏大小和功能恢复正常。