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mRNA–脂质纳米颗粒（LNP）疫苗已广泛应用于传染病防控，并正在肿瘤免疫治疗中接受评估。CD8+ T细胞的有效启动依赖专业抗原呈递细胞及其抗原加工与呈递过程；然而，mRNA–LNP疫苗在体内如何完成这一过程、涉及哪些细胞和通路，仍缺乏系统认识。该文题为《mRNA vaccines engage unconventional pathways in CD8+ T cell priming》，作者为来自美国华盛顿大学的科研团队，发表于Nature。文章围绕mRNA–LNP疫苗诱导CD8+ T细胞启动的免疫学基础展开，重点考察参与启动的抗原呈递细胞类型及抗原呈递通路，以厘清其与传统疫苗平台可能存在的差异。
mRNA–LNP疫苗在传染病防控中已广泛应用，并正在肿瘤新抗原疫苗等方向接受评估。CD8+ T细胞的激活依赖专业抗原呈递细胞（APC）对蛋白抗原的加工与MHC-I呈递。在病毒感染、肿瘤以及蛋白疫苗和cDNA疫苗中，1型经典树突状细胞（cDC1）通常被认为是高效交叉呈递并启动CD8+ T细胞的关键亚群，经典交叉呈递还涉及WDFY4等通路。经典树突状细胞（cDC）是启动初始T细胞的主要APC，主要包括cDC1和cDC2两个亚群。cDC2在CD4+ T细胞应答及部分免疫情境中具有重要功能，但其在CD8+ T细胞启动中的角色相对不清楚。除直接呈递和经典交叉呈递外，cDC还可通过cross-dressing获取其他细胞预先形成的peptide–MHC-I复合物，该过程可绕过APC自身MHC-I表达和经典交叉呈递，并可能受I型干扰素调控。不同疫苗平台、抗原形式和递送途径可能影响APC类型及抗原呈递通路的选择，而mRNA–LNP疫苗诱导CD8+ T细胞启动的细胞基础和呈递通路仍有待系统阐明。使用C57BL/6J、BALB/c、CD45.1+ OT-I等小鼠。关键模型包括：缺cDC1的Δ32小鼠、缺cDC2的Δ1+2+3小鼠、CD11c-DTR小鼠、Wdfy4−/−小鼠、cDC条件性缺MHC-I的Itgax-cre+B2mfl/fl小鼠、全局MHC-I三敲除（MHC-I TKO）小鼠，以及Δ32×Δ1+2+3双敲小鼠。通过流式细胞术验证cDC亚群和MHC-I表达。构建CD11c-DTR→SJL、WT或MHC-I TKO→SJL、WT或Δ32→SJL或MHC-I TKO、以及B6与BALB/c全同种异体骨髓嵌合体， reconstitution至少7周后使用。CD11c-DTR小鼠用白喉毒素耗竭cDC；用anti-IFNAR1阻断I型干扰素信号；用FTY720阻断淋巴细胞出窦；用脾切除联合anti-CD62L阻断初始T细胞进入淋巴器官。mRNA–LNP采用SM-102:胆固醇:DSPC:DMG-PEG2000摩尔比50:38.5:10:1.5配制，包封OVA mRNA或对照非编码mRNA；常规为10 µg mRNA肌注腓肠肌，第0天和第7天免疫，第11天检测。对照平台包括基因枪递送OVA cDNA、AddaVax佐剂OVA蛋白疫苗，以及冻融Abelson-mOVA肿瘤抗原。免疫后第2天取引流淋巴结和对侧淋巴结，酶消化后流式分选cDC1、cDC2和B细胞。Ex vivo将分选APC与CTV标记的naive OT-I细胞共培养3天，检测CTV稀释和CD44。In vivo将CTV标记的CD45.1+ naive OT-I细胞过继转移，免疫后取脾检测OT-I增殖和分裂分布。用H-2Kb-SIINFEKL四聚体染色检测抗原特异性CD8+ T细胞，并结合CD44、CD62L、CD127等标志物分析表型和记忆。用SIINFEKL肽刺激脾细胞做IFNγ ELISpot。流式细胞术用于检测cDC亚群、MHC-I表达、嵌合率和免疫细胞组成。使用表达膜结合OVA的1956-mOVA纤维肉瘤模型：免疫后皮下接种1×10^6肿瘤细胞，定期测量肿瘤面积。记忆阶段用CFSE/CTV标记的靶细胞做体内细胞毒实验，比较SIINFEKL负载与无关肽负载靶细胞的杀伤效率。分选脾脏Kb-SIINFEKL四聚体阳性及阴性CD8+ T细胞，用HTO多重标记，10x Genomics平台构建5′基因表达、TCR和feature文库，Illumina测序。用Seurat进行质控、整合、UMAP降维和聚类，用Harmony校正批次；按CDR3αβ氨基酸序列定义TCR克隆，分析克隆扩增和表型分布。统计使用GraphPad Prism，采用t检验、单因素/双因素ANOVA等。
肌注mRNA–LNP后，尽管抗原主要在注射部位和引流淋巴结表达，远处淋巴组织中的抗原特异性CD8+ T细胞仍发生增殖和早期活化。阻断淋巴细胞出窦后局部启动仍存在；而阻断初始T细胞进入淋巴器官后启动显著降低，排除了注射部位细胞直接启动CD8+ T细胞。单核/巨噬细胞虽摄取疫苗，但不足以承担启动功能。与cDNA疫苗和蛋白疫苗严格依赖cDC1不同，缺cDC1的Δ32小鼠对mRNA–LNP仍产生正常CD8+ T细胞应答；缺cDC2的Δ1+2+3小鼠反应中度下降；早期OT-I增殖在各基因型间相当。耗竭cDC后四聚体反应几乎消失，说明cDC整体必需，但cDC1或cDC2任一存在即可启动。Wdfy4−/−小鼠应答正常；cDC条件性缺MHC-I小鼠仍能有效启动OT-I和内生CD8+ T细胞；MHC-I三敲除→SJL骨髓嵌合体中，供体cDC完全无自身MHC-I仍可诱导四聚体阳性CD8+ T细胞，提示cDC可获得外源peptide–MHC-I复合物。骨髓嵌合体实验显示，cDC不能从非造血细胞获取pMHC-I时CD8+ T细胞启动下降；在缺cDC1、仅cDC2承担启动的条件下下降更明显。全同种异体嵌合体中，供体cDC可获取受体来源的异源MHC-I。阻断IFNAR1后四聚体反应和MHC-I转移均减少，说明cross-dressing受I型干扰素调控。在缺cDC1小鼠中，OVA mRNA–LNP免疫仍可完全抑制1956-mOVA肿瘤生长；cDC1或cDC2单独启动均可形成记忆CD8+ T细胞，但表型存在差异，如cDC2启动者CD127表达较高、杀伤效率略低。单细胞RNA/TCR测序显示，cDC1启动的CD8+ T细胞以终末效应和超扩增克隆为主；仅由cDC2启动时，cycling和stem-like群体比例更高，克隆扩增特征不同，但总体效应分化和抗肿瘤功能仍可建立。本研究对mRNA–LNP疫苗诱导CD8+ T细胞启动的免疫学基础提出了几点重新认识。第一，cDC是启动CD8+ T细胞的必需APC，但cDC1与cDC2可冗余承担启动功能；注射部位肌肉细胞、巨噬细胞及单核/单核来源细胞虽可摄取或表达抗原，却不足以直接启动初始CD8+ T细胞。第二，mRNA–LNP肌注后可在全身多个淋巴组织启动CD8+ T细胞，远处低水平抗原仍具功能免疫原性；由于初始CD8+ T细胞在每个淋巴结停留时间有限，这种系统性启动可能扩大被招募进入应答的反应性T细胞库。第三，cross-dressing是mRNA–LNP疫苗区别于蛋白/cDNA疫苗的重要通路。cDC可从非造血细胞获取预先形成的peptide–MHC-I复合物，从而不依赖自身MHC-I表达，也不依赖WDFY4经典交叉呈递；该过程受I型干扰素调控，尤其对cDC2承担启动时的贡献更明显。作者指出，cross-dressing获取pMHC-I可能并不严格局限于疫苗编码抗原，因此可能拓宽mRNA疫苗呈递的抗原谱；这既可能增强疫苗效力，也可能带来自身免疫或免疫病理方面的安全考量。作者还将该机制与近期报道的COVID-19 mRNA疫苗增强免疫检查点阻断抗肿瘤反应相联系，认为I型 IFN依赖的cross-dressing可能提供解释。第四，cDC1与cDC2启动的CD8+ T细胞并非完全等同：cDC1启动者更倾向终末效应和超扩增克隆，cDC2启动者记忆表型中IL-7R表达更高，并可介导抗肿瘤和记忆反应；但其在慢性感染和临床肿瘤中的效果仍需评估。作者也指出与静脉递送mRNA–LNP研究结果的差异，认为递送途径、LNP组成、炎症强度和组织分布可能影响cDC依赖性和I型IFN作用。总体而言，该论文将mRNA–LNP疫苗的CD8+ T细胞启动归纳为“cDC1/cDC2冗余启动、系统性淋巴组织启动及I型IFN依赖的cross-dressing”，并强调人类验证、cross-dressing分子机制及安全性评估是后续重点。
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