一针mRNA纳米药，在肝脏原位“改写”出 CAR-M:中山三院 Sci Adv 工作解读

近日，中山大学附属第三医院任杰、帅心涛及尹庭辉团队在《Science Advances》(2026, 12(43): eaeh6590) 发表研究：《In situ CAR-M engineered by liposomal mRNA nanomedicine remodels fibrotic microenvironment for ameliorating liver fibrosis》——不抽细胞、不经体外转染，一针 LNP–mRNA，直接把肝脏巨噬细胞重编程为 CAR–M。

迈安纳微流控XNano系列设备及试剂盒。

细胞治疗走向临床最重的那块成本，是"采集—转染—扩增—质检—回输"这条体外流水线。这项工作把整条流水线，压缩进了一次静脉注射。

靶向巨噬细胞没有动用任何抗体或配体修饰——只是在 LNP 里掺了 5 mol% 的磷脂酰丝氨酸（PS），借的是巨噬细胞识别凋亡细胞的本能。

纤维化的逆转也不止于"吞掉多少胶原"：单细胞测序显示以 TGF-β 为核心的病理通讯网络被整体切断，毛细血管化的肝窦内皮窗孔恢复到接近生理状态。

把细胞治疗的流水线，压缩成一针

CAR-M（嵌合抗原受体巨噬细胞）这两年热度不低，实体瘤里它比 CAR-T 有天然的浸润优势，肝脏更是它的主场。但要拿到一批合格的 CAR-M，流程相当重：外周血单采、分离单核细胞、体外转导、扩增、质检、回输——每一步都在烧钱，每一步都有损耗。

更麻烦的是细胞一旦离开体内环境，表面和功能就开始走下坡路，回输后能不能在纤维化病灶里站稳，是另一重不确定。

肝纤维化本身又是块难啃的硬骨头：活化肝星状细胞（aHSC）持续分泌胶原，微环境里免疫细胞被反复"驯化"，单靠清除一个细胞亚群很难翻盘。

中山三院团队的思路是把两个问题合成一个问题：既然巨噬细胞本来就在肝脏里，为什么不让递送系统直接在体内完成"改造"？

图 1 | 原位 CAR–M 系统的构建与多靶点协同机制

伪装成凋亡小体：让巨噬细胞自己开门

为了把 mRNA 送进巨噬细胞，常规思路是往 LNP 上接抗体、接多肽，配体越做越复杂。这项工作反着来：在经典可离子化脂质配方里，掺入 5 mol% 的磷脂酰丝氨酸（PS），其余条件基本不动。

PS 是凋亡细胞表面最经典的"吃我"信号，肝脏巨噬细胞通过 TIM4、CD36 等受体对它极度敏感。吃了 PS 的纳米粒，等于把自己伪装成一个凋亡小体，巨噬细胞会主动把它吞进去——靶向这件事，交给了几亿年演化留下的生理机制。

有个细节值得注意：适度负电荷在这里是加分项。带负电的 PS 会拉低纳米粒的表面电位，曾有观点认为这不利于摄取，但在 PS-LNP 体系里，它同时促进了膜融合与内溶体逃逸——mRNA 进得来，也出得去。

让细胞"吞掉自己"的信号，恰好也是让 mRNA"递进去"的信号——靶向与逃逸，用同一个生理逻辑打通。

体内分布上，PS5-LNP 在肝脏巨噬细胞中显著富集，粒径均匀、重复性好，为后面的双基因操作打下了递送基础。

图 2 | 纳米递送系统表征与巨噬细胞高效基因编辑

一颗纳米粒，两条指令

只递一条 FAPα-CAR mRNA，巨噬细胞能"认得出"活化星状细胞，却未必"吞得动"——纤维化微环境里，巨噬细胞的吞噬功能被 FSTL-1 等因子按住了刹车。

团队的方案是同一颗 LNP 里共包裹两组核酸：

· FAPα-CAR mRNA：给巨噬细胞装上雷达，精准锁定表达 FAPα 的活化肝星状细胞；

· Cas9 mRNA + sgRNA：同步敲除 FSTL-1 基因，松开抑制吞噬的"刹车"，并把促炎 M1 型推向修复型 M2。

两条指令在体外实现了超 70% 的靶位点敲除效率，剪切精准；在体内，"识别—吞噬—极化"这条闭环被整体打通。

这个设计的巧妙之处在于模块化：雷达（CAR）和解禁（基因敲除）各自独立、互不依赖，换一个靶器官或靶细胞，模块可以单独替换。对做同类平台的研究者来说，这套"定位＋解禁"的架构比单一 CAR 转染更值得参考。

吞噬之外：被一并修好的肝窦内皮

如果只看胶原沉积和 α-SMA 表达的下降，这还只是一个"清道夫"故事。单细胞测序给出了更完整的版本。

在体生成的 CAR-M 做了三件超出预期的事：

· 物理吞噬活化星状细胞，促纤维化的 FAM 亚群大幅削减，促消退巨噬细胞扩增；

· 作为抗原递呈细胞，唤醒 CD8⁺ T 细胞对 aHSC 的继发性清除——巨噬细胞退场之后，清除仍在继续；

· 切断病理通讯：以 TGF-β 为核心的促纤维化细胞间通讯网络被整体瓦解。

最直观的证据来自电镜：纤维化肝脏里被"毛细血管化"的肝窦内皮，窗孔结构在治疗后恢复到接近正常的生理状态。这说明逆转发生在微环境层面，而不只是胶原数值的变化。

图 3 | 体内强效抗纤维化与肝窦窗孔结构复原

图 4 | 单细胞测序解析微环境重塑与多细胞互作网络

工艺视角：当一颗 LNP 要同时带走两条 mRNA

跳出实验本身，从工艺角度看一下这项工作的隐形门槛。

共包裹比单包裹难。 FAPα-CAR mRNA 与 Cas9 mRNA 都是大片段 mRNA，还要再装下一个小片段 sgRNA。三种核酸电荷密度不同、与脂质亲和力不同，N/P 比的优化窗口明显收窄——此消彼长，包进去的未必包得匀。

粒径与均一性决定命运。 PS 修饰带来的靶向，建立在粒径分布稳定的前提下：PDI 一旦飘了，肝脏富集效率的批次差异会直接盖过配方本身的差异。

这些指标对混合过程的敏感性，正是微流控的用武之地：醇水两相在芯片内以毫秒级完成混合，成核与生长过程被"冻结"在同一时刻，粒径、PDI、包封率的批次间重复性远好于间歇混合。本工作的纳米粒制备在迈安纳 XNano™ Prime 微流控 LNP 合成系统上完成

XNano™ Prime 平台能力

· 三通道 / 四通道芯片架构，脂质乙醇相与核酸水相在芯片内直接完成组装；

· 流速 0.1–2400 mL/min，单次制备体积 0.4–120 mL，研发与中试同平台；

· 室温–85 ℃ 精准温控，覆盖高熔点脂质与 mRNA 稳定性要求；

· 单次连续自动筛选 8 组工艺参数，N/P、流速比等关键变量可成组排查。

对双 mRNA 共递送这类多组分体系来说，筛选效率比单点优化更重要——三种核酸的配比矩阵靠手工排查，周期会拖很长。

迈安纳的mRNA合成服务优势

高纯度、高完整性：我们采用先进的纯化技术和严格的质量控制流程，确保mRNA纯度超过90%。

合成mRNA保留了RNA分子的完整性和功能活性，为高效翻译奠定基础，下图为体外293T细胞转染与小鼠体内表达结果。

迈安纳提供circRNA合成服务

我们采用先进的环化策略，使circRNA达到环化率＞80%，纯度＞90%。circRNA较mRNA稳定性更好，能够有效延长半衰期，转染后蛋白质表达水平逐渐升高，但能维持在一个相对稳定的平台期很长一段时间。

多样化修饰与定制化服务

迈安纳提供多种修饰选项，包括加帽、Poly(A)尾巴优化及核苷酸修饰，加帽率＞90%，同时支持定制化序列设计，满足蛋白替代疗法、肿瘤疫苗和CAR-T细胞治疗等应用需求。

一站式技术支持

从mRNA设计、合成到递送系统适配，迈安纳提供全流程技术支持与咨询，帮助您优化实验方案并加速研发进程。