【FluidicLab客户论文导读】2025年4月21号南开大学黄兴禄教授课题组在Advanced Materials上发表了题为“Modular Design of T Cell Nanoengagers for Tumor Immunotherapy via Genetically Engineered Lipid-Tagged Antibody Fragments”的研究论文。该文章报道了一种可连接T细胞与靶细胞的“纳米接合器”。通过将抗体片段锚定到脂质纳米颗粒中实现脂质纳米颗粒表面的高效定向展示与多功能集成，从而帮助T细胞与靶细胞形成“免疫突触”。其”“即插即显”的特性使得该系统可以轻松工程化、模块化。该平台不仅通过Lipo-BiTE增强T细胞对HER2阳性肿瘤的靶向杀伤，还通过Lipo-TriTE引入PD-L1纳米抗体，有效克服T细胞耗竭，显著提升抗肿瘤免疫疗效。
论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202503060
抗体锚定免疫脂质体的构建与表征
文中抗体锚定免疫脂质体构建使用了上海澎赞生物公司的FluidicLab智能纳米颗粒合成仪（FluidicLab NP-S1）进行合成。
作者将抗CD3和抗HER2的scFv共同整合于脂质体表面，构建了双特异性T细胞纳米接合器。分子动力学模拟结果显示，Lpp修饰显著增强了scFv在脂双层中的插入稳定性，并使其保持垂直取向，抗原结合区向外暴露，有利于与靶细胞表面受体结合。Cryo-TEM结果显示使用NP-S1制备的脂质体具有良好圆度、形态均一，证实了构建的免疫脂质体具有结构稳定性。流式细胞术和SDS-PAGE分析进一步证实了scFv片段成功整合到脂质体中，有效整合率近100%。此外，Lpp-scFv的整合效率在各种脂质纳米结构中保持一致，包括可电离脂质纳米颗粒（LNPs），表明将Lpp-scFv策略用于功能化多种脂质纳米制剂具有通用性。（Fig 1）
Fig 1
双特异性T细胞纳米接合器的功能验证
根据流式细胞术和共聚焦显微镜结果显示，作者构建的双特异性T细胞纳米接合器（Lipo-BiTE）能有效地同时结合HER2阳性肿瘤细胞和CD8⁺ T细胞，促进二者形成免疫突触。在体外共培养体系中，Lipo-BiTE显著增强T细胞对肿瘤细胞的杀伤作用。实时成像显示，Lipo-BiTE处理提高了T细胞与肿瘤细胞的结合率。此外，Lipo-BiTE处理组中CD69和IFN-γ的表达水平也显著升高，表明T细胞被有效激活。这些结果表明Lipo-BiTE通过共同接合肿瘤细胞和T细胞，有效地促进了肿瘤抗原特异性T细胞应答。（Fig2）
Fig 2
体内靶向与抗肿瘤效果
在MB49-HER2荷瘤小鼠模型中，Lipo-BiTE表现出良好的肿瘤靶向能力。活体成像结果显示，Lipo-BiTE在注射后4小时内即在肿瘤部位富集，并持续至少24小时。与对照组相比，Lipo-BiTE在HER2过表达肿瘤中的富集程度显著高于HER2低表达肿瘤，表明其靶向性依赖于HER2受体介导的主动识别。（Fig 3）
在双瘤模型中，Lipo-BiTE对HER2阳性肿瘤的抑制效果显著优于HER2阴性肿瘤，且肿瘤组织中CD8⁺ T细胞浸润明显增加。免疫荧光染色进一步证实，Lipo-BiTE处理后肿瘤组织中GzmB⁺和IFN-γ⁺ CD8⁺ T细胞比例显著上升，TUNEL阳性细胞比例也显著增加，表明其诱导了强烈的T细胞介导的肿瘤细胞凋亡。（Fig 4）
Fig 3
Fig 4
三特异性T细胞纳米接合器的构建与免疫调节
虽然Lipo-BiTE在体内外均表现出良好的抗肿瘤活性，但是RNA-seq分析显示其诱导了T细胞耗竭相关基因（如PD-1）的上调。（Fig 5）为克服这一局限，作者将抗PD-L1纳米抗体整合入Lipo-BiTE中，构建了三特异性T细胞纳米接合器Lipo-TriTE。SDS-PAGE和cryo-TEM证实三种抗体成功共展示于脂质体表面。在PD-L1高表达的肿瘤细胞模型中，Lipo-TriTE显著增强了T细胞对肿瘤细胞的杀伤能力。
在MB49-HER2肿瘤模型中，Lipo-TriTE的抑瘤效果显著优于Lipo-BiTE。流式细胞术结果显示，Lipo-TriTE处理后肿瘤组织中CD8⁺ T细胞比例显著增加，GzmB和IFN-γ的表达也显著上调。RNA-seq结果表明，Lipo-TriTE下调了PD-1/PD-L1通路相关基因，逆转了Lipo-BiTE诱导的T细胞耗竭状态，重塑了肿瘤免疫微环境。
Fig 5
Fig 6
综上，本研究开发了一种基于基因工程脂质标签抗体片段的模块化T细胞纳米接合器平台，成功构建了双特异性（Lipo-BiTE）和三特异性（Lipo-TriTE）免疫脂质体。该平台不仅实现了高效、定向的抗体展示，还通过多靶点协同作用，增强了T细胞的肿瘤识别与杀伤能力，并在体内外模型中展现出优异的抗肿瘤效果。其模块化设计为为下一代精准免疫治疗提供了新的思路与技术路径。
公安备案号31011002005499