Cardiology Plus 2025 年第二期發(fā)表了來自復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院戴宇翔教授團(tuán)隊(duì)的綜述,題為“The application of modified mRNA in the treatment and prospective vaccine development for cardiovascular diseases”。
該綜述系統(tǒng)探討了修飾 mRNA(modRNA)在心血管疾病治療與前瞻性疫苗開發(fā)中的應(yīng)用前景,涵蓋 modRNA 在心肌再生、抗凋亡、抗纖維化以及調(diào)節(jié)動(dòng)脈粥樣硬化免疫反應(yīng)等方面的研究進(jìn)展。特別強(qiáng)調(diào)了其在個(gè)體化 mRNA 疫苗設(shè)計(jì)中對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化精準(zhǔn)免疫干預(yù)的潛力,同時(shí)指出當(dāng)前在遞送途徑、劑量控制及臨床轉(zhuǎn)化中仍面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn),為 modRNA 在心血管醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展提供了方向與參考。
mRNA 療法的興起
心血管疾?。–VD)是全球范圍內(nèi)的首要死亡原因,其中缺血性心臟?。↖HD)、外周動(dòng)脈疾?。≒AD)和心房顫動(dòng)在發(fā)病率和死亡率中占據(jù)重要比例。藥物治療、支架植入和手術(shù)等傳統(tǒng)手段雖可緩解癥狀,但無法逆轉(zhuǎn)心肌損傷或徹底阻止疾病進(jìn)展。為應(yīng)對(duì)這一尚未滿足的臨床需求,修飾型信使 RNA(modRNA)作為一種有前景的治療平臺(tái),正在心血管醫(yī)學(xué)領(lǐng)域逐步嶄露頭角。
繼新冠疫情期間取得突破性進(jìn)展后,mRNA 療法因高效安全備受關(guān)注,為 modRNA 治療心血管疾病開辟新領(lǐng)域。其瞬時(shí)、非整合且可調(diào)的蛋白表達(dá)特性,尤其適合需精準(zhǔn)給藥的心血管疾病。
mRNA 療法的基礎(chǔ)與機(jī)制
mRNA 的作用機(jī)制
modRNA 將合成的 mRNA 鏈遞送至靶細(xì)胞,指導(dǎo)瞬時(shí)表達(dá)治療性蛋白;通過結(jié)構(gòu)修飾(如假尿苷、5′加帽/ARCA)提升穩(wěn)定性并減少免疫激活反應(yīng);密碼子優(yōu)化與非翻譯區(qū)(UTR)工程的引入,進(jìn)一步增強(qiáng)翻譯效率。
靶向心臟遞送的優(yōu)化
實(shí)現(xiàn)高效的心臟遞送至關(guān)重要。脂質(zhì)納米顆粒(LNP)是當(dāng)前最常用的載體,能促進(jìn)內(nèi)體逃逸與減少降解;優(yōu)化組織特異性 microRNA(miRNA)識(shí)別位點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)心肌細(xì)胞或成纖維細(xì)胞的選擇性表達(dá),提升安全性與有效性。
圖1. 組織特異性 modRNA 構(gòu)建體
mRNA 療法作為疫苗和蛋白質(zhì)替代藥物
基于 mRNA 的心臟蛋白質(zhì)替代療法
早期研究聚焦 VEGF-A modRNA(如臨床級(jí) AZD8601,已在 EPICCURE IIa 期試驗(yàn)中評(píng)估),可促進(jìn)血管生成改善心梗后灌注。其他靶點(diǎn)包括 IGF-1 modRNA(激活生存通路抗凋亡)、酸性神經(jīng)酰胺酶(AC)modRNA(減少神經(jīng)酰胺積聚預(yù)防再灌注損傷)、YAP modRNA(調(diào)控 Hippo通路促再生)。
modRNA 治療心肌梗死的有效時(shí)間窗口
其治療效果具有顯著時(shí)間依賴性。短期(注射后 6–24 小時(shí)內(nèi))爆發(fā)性蛋白表達(dá)足以激活再生通路、減少纖維化,在發(fā)揮心臟保護(hù)作用的同時(shí)降低長(zhǎng)期免疫風(fēng)險(xiǎn)或毒性。
圖2. modRNA 治療心肌梗死的有效治療時(shí)機(jī)
圖3. modRNA 心臟病治療研究進(jìn)展時(shí)間線概述
圖4. modRNA 治療心肌梗死的有效治療時(shí)機(jī)
modRNA 是治療心肌梗死(MI)的候選藥物
促進(jìn)再生:modRNA 驅(qū)動(dòng)的 VEGF-A 表達(dá)增強(qiáng)心梗后血管新生與心臟功能,經(jīng)豬/鼠模型驗(yàn)證。
抑制凋亡:AC modRNA 阻斷神經(jīng)酰胺介導(dǎo)的細(xì)胞死亡;YAP modRNA 促進(jìn)心肌細(xì)胞存活。
激活增殖:靶向 Pkm2、CCND2、Lin28a、FSTL1 的 modRNA 實(shí)現(xiàn)心肌細(xì)胞周期再激活,激發(fā)內(nèi)源性修復(fù)并改善豬/鼠心功能。
抑制纖維化:Pip4k2c 與 CCN5 modRNA 減少心梗后及壓力超負(fù)荷模型中的膠原沉積與肌成纖維細(xì)胞活性。
mRNA 技術(shù)調(diào)節(jié)動(dòng)脈粥樣硬化(AS)免疫反應(yīng)
AS 的炎癥本質(zhì)
AS 是涉及活化免疫細(xì)胞的炎癥性疾病,低密度脂蛋白(LDL)、熱休克蛋白(HSP)及局部細(xì)胞因子的免疫應(yīng)答驅(qū)動(dòng)血管壁慢性炎癥。
modRNA 疫苗靶點(diǎn)與機(jī)制
modRNA 疫苗為誘導(dǎo)免疫耐受或重塑免疫反應(yīng)新策略。潛力靶點(diǎn)包括:IL-10 modRNA(抑制炎癥、減少斑塊);TGF-β modRNA(促進(jìn) Treg 活化);編碼 ApoB-100 肽表位(p2、p143、p210)的疫苗(減少 AS 發(fā)生);CETP 及HSP60/HSP65(脂質(zhì)代謝與免疫調(diào)節(jié)相關(guān))。
個(gè)性化 mRNA 疫苗前景
受腫瘤學(xué)啟發(fā),通過測(cè)序患者抗原(如修飾 ApoB 表位)定制免疫耐受疫苗,有望革新 AS 二級(jí)預(yù)防。
圖5. 調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞(Treg)通過分泌高水平的 IL-10 和 TGF-β 預(yù)防動(dòng)脈粥樣硬化
心臟 modRNA 療法的挑戰(zhàn)與未來方向
盡管已取得令人鼓舞的研究成果,但仍面臨若干挑戰(zhàn):
給藥途徑:目前多數(shù)遞送方式依賴侵入性心肌內(nèi)注射,屬于侵入性操作;
劑量與儲(chǔ)存:需標(biāo)準(zhǔn)化安全有效劑量并解決冷鏈運(yùn)輸問題;
臨床轉(zhuǎn)化:需開展大規(guī)模臨床試驗(yàn)驗(yàn)證療效、評(píng)估長(zhǎng)期安全性及成本效益。
未來研究可能集中于以下方向:
開發(fā)非侵入性給藥系統(tǒng);
優(yōu)化器官/細(xì)胞特異性靶向技術(shù);
探索 mRNA 與小分子藥物或抗體的聯(lián)合治療;
利用大數(shù)據(jù)與人工智能優(yōu)化個(gè)體化疫苗的抗原靶點(diǎn)設(shè)計(jì)。
引用本文:Zou, Yan1,2; Wong, Jennifer Ming Jen1,3; Lin, Jinzhong1,4; Dai, Yuxiang1,3,*. The application of modified mRNA in the treatment and prospective vaccine development for cardiovascular diseases. Cardiology Plus 10(2):p 145-157, April-June 2025.
DOI: 10.1097/CP9.0000000000000119
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