Science Bulletin│El Shanghai Institute of Materia Medica desarrolló un lipoplejo dirigido a tumores para generar in situ células CAR T/NK NKG2D y potenciar la inmunoterapia antitumoral

La terapia con células CAR-T de receptor de antígeno quimérico ha logrado efectos terapéuticos notables en el tratamiento de los tumores hematológicos, pero el tratamiento de los tumores sólidos sigue planteando retos. Las células CAR-T tradicionales necesitan amplificarse in vitro y después reinfundirse, lo que exige procesos complejos, costos elevados, ciclos prolongados y dificultades para infiltrarse de forma eficaz en los tumores sólidos tras la infusión, con la consiguiente eficacia limitada. En los últimos años, el uso de nanotransportadores lipídicos para generar directamente células CAR in vivo se ha convertido en una nueva línea de investigación, pero lograr una “generación precisa, activación local, seguridad y controlabilidad” sigue siendo un gran desafío. Por ello, existe una necesidad urgente de desarrollar una nueva tecnología capaz de dirigir con precisión la generación de células CAR-T/NK y que ofrezca una buena seguridad.

En respuesta a los retos anteriores, el equipo de Li Yaping, del Shanghai Institute of Materia Medica, Chinese Academy of Sciences, y el equipo de Wang Dange, de la Shanghai Jiao Tong University, publicaron el 2 de agosto de 2026 en Science Bulletin un resultado de investigación titulado “In situ generation of NKG2D CAR T/NK cells via a tumor-targeted lipoplex for enhancing cancer immunotherapy”. Este estudio desarrolló un sistema lipídico de administración (R8L-NI@Lipo) dirigido al receptor metabotrópico de glutamato 4 (GRM4) y con capacidad de penetración tumoral, que logra una compilación precisa del CAR dentro de los tejidos tumorales mediante la administración de pDNA sensible a la hipoxia que codifica NKG2D-CAR e IL-15 (Figura 1). R8L-NI@Lipo logra una penetración tumoral profunda gracias al péptido R8 potenciador de la penetración, utiliza moléculas LSOP para dirigirse a los receptores GRM4 de los tejidos tumorales y lograr un enriquecimiento específico del tumor, y al mismo tiempo secreta IL-15 para lograr una estimulación sostenida de las células NK y CD8+. El pDNA cargado por el sistema lipídico de administración contiene 9×HRE, elemento de respuesta a la hipoxia, y el dominio ODD de degradación dependiente de oxígeno, lo que garantiza que el CAR solo se exprese en el microambiente hipóxico del tumor y reduce la expresión no específica de NKG2D-CAR en los tejidos normales. Los resultados de la investigación muestran que, en diversos modelos murinos de cáncer de mama triple negativo (TNBC), se pueden generar células CAR-T/NK NKG2D in situ en el tumor, remodelar el microambiente inmunitario tumoral, inhibir de forma significativa el crecimiento tumoral y prolongar la supervivencia, al tiempo que se evita eficazmente la toxicidad fuera de la diana en órganos normales como el hígado.

Partiendo de la elevada expresión de GRM4 en los tejidos de cáncer de mama y en diversas células inmunitarias (células T, células NK, etc.), el equipo de investigación seleccionó liposomas modificados con el agonista de GRM4 L-O-fosfoserina (LSOP) con un grupo fosfato y los conjugó con arginina octamérica (R8) con un grupo guanidina para formar un transportador DSPE-PEG-R8L (distearoilfosfatidiletanolamina-polietilenglicol unido al péptido R8 modificado con LSOP) que se dirige a GRM4 y puede atravesar la barrera vascular del tumor. Este vector puede comprimir de forma eficaz el plásmido pDNA (Dzr) que porta el sistema de transposón piggyBac, el cual codifica el receptor de antígeno quimérico (CAR) NKG2D y la IL-15 y está regulado por un elemento de respuesta a la hipoxia (HRE) y un dominio de degradación dependiente de oxígeno (ODD). Los experimentos in vitro e in vivo han confirmado que el CAR NKG2D solo se expresa de forma significativa en condiciones de hipoxia (≤1% O₂) y permanece prácticamente silente en normoxia, lo que permite generar células CAR-T/NK específicas del microambiente hipóxico del tumor. En comparación con el plásmido control regulado por normoxia (Cme), el plásmido Dzr administrado mediante R8L-NI@Lipo redujo de forma significativa la expresión no específica del CAR en órganos normales como el corazón, el hígado, el bazo, el pulmón y el riñón, y evitó toxicidades como la leucopenia y las alteraciones de la función hepática. Al mismo tiempo, el análisis del transcriptoma mostró que este sistema activaba de forma específica vías inmunitarias antitumorales como la presentación de antígenos, la citotoxicidad de las células NK y la cascada del complemento (Figura 2). En modelos murinos subcutáneos 4T1 y EMT6, R8L-NI@Lipo aumentó de forma significativa la infiltración de células T NKG2D⁺CD8⁺ y de células NK en los tumores, elevó los niveles de moléculas efectoras como la granzima B y el IFN-γ, indujo la polarización de macrófagos M1 y redujo las células T reguladoras, remodelando el microambiente inmunitario. El volumen y el peso tumoral del grupo tratado disminuyeron de forma significativa (el peso tumoral medio en el modelo 4T1 fue solo el 9.2% del del grupo control), la mediana del periodo de supervivencia se prolongó de 22.5 días a 42.5 días (4T1) o 44.5 días (EMT6), y algunos ratones alcanzaron la remisión completa (Figura 3). Este estudio desarrolló un complejo lipídico permeable a los tumores dirigido a GRM4, R8L-NI@Lipo, capaz de lograr la generación in situ de células CAR-T/NK NKG2D en los tejidos de TNBC en respuesta a la hipoxia, lo que aporta una nueva estrategia de generación in situ precisa, segura y eficaz para la inmunoterapia con CAR de los tumores sólidos.

El investigador Li Yaping, del Shanghai Institute of Materia Medica, y la investigadora Wang Dange, de la Shanghai Jiao Tong University, son los coautores correspondientes de este artículo. Xu Xiaoxuan, doctorando del Shanghai Institute of Materia Medica, Yi Wenzhe, investigador posdoctoral, y Sun Xiangshi, doctorando de la Jilin University, son los coautores principales de este artículo. Esta investigación fue financiada por tareas de investigación científica del Lingang Laboratory, grandes proyectos nacionales de ciencia y tecnología y otros proyectos.

Enlace al texto completo: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927326008728

Figura 1 Construcción del sistema lipídico de administración de fármacos R8-NI@Lipo con permeabilidad tumoral y respuesta al microambiente hipóxico, y principio de producción in situ de CAR-T/NK en el interior de los tumores sólidos

Figura 2 (a) Diferencia en la expresión de GRM4 en cáncer de mama humano (BRCA) y tejidos sanos de TCGA; (b) inmunohistoquímica de GRM4 en un microarreglo de tejido mamario de pacientes (n=40); (c) análisis t-SNE y expresión de GRM4; (d) proceso de preparación de R8L-NI@Lipo; (e) tamaño de partícula y microscopía electrónica de transmisión (TEM); (f) imágenes de fluorescencia in vivo (λex/λem) de R8L-NI@Lipo marcado con DiR a lo largo del tiempo = 740/780 nm); (g) imagen de extravasación 24 h después de la inyección, anticuerpo anti-CD31 (verde); (h, i) construcción del plásmido con transposón piggyBac; (j) detección por citometría de flujo del CAR NKG2D en células de bazo tras 48 h de tratamiento en normoxia o hipoxia (n=3); (k) abundancia de HIF-1α (~100 o 200) en tumores de mm³; (l) expresión de HIF-1α (n=3); (m) mapa de colocalización de cortes tumorales tras el tratamiento con R8L-NI@Lipo: EGFP (blanco), HIF-1α (verde), NKG2D (rojo), núcleo (azul); (n) intensidad de la señal en la zona representada; (o) 48 h después del pretratamiento con PBS o R8L-NI@Lipo, expresión de NKG2D en esplenocitos (n=3); (p) expresión de NKG2D en los tumores; (q, r) cambio de pliegue del CAR NKG2D en células T CD8⁺ (q) y células NK (r) (n=3); (s) nivel de IL-15 en los tumores a las 48 h (n=3).

Figura 3 (a–e) Expresión del CAR NKG2D en células inmunitarias del corazón (a), el hígado (b), el bazo (c), el pulmón (d) y el riñón (e) (n=4); (f) tinción de órganos sanos: IL-15 (verde), NKG2D (rojo), núcleo (azul); (g) densidad de leucocitos (WBC) (n=5); (h) nivel de alanina aminotransferasa (ALT) en suero (n=5); (i) cronograma de tratamiento y análisis; PBS (G1), NI (G 2), NI@Lipo (G3), R8-NI@Lipo (G4), R8L-I@Lipo (G5), R8L-N@Lipo (G6) y R8L-NI@Lipo (G7), n=4 en cada grupo; (j–l) mecanismo de activación inmunitaria por R8L-NI@Lipo: células NK (j), células NK GzmB⁺ (k) y células NK IFN-γ⁺ (l); (m–p) porcentaje de células inmunitarias en los tumores: células T CD8⁺ (m), células T CD8⁺ GzmB⁺ (n), células T CD8⁺ IFN-γ⁺ (o) y células T reguladoras (Tregs) (p); (q) curva de crecimiento tumoral en el modelo 4T1 (n=6); (r) peso tumoral en el día 15 (n=6); (s) curva de supervivencia y mediana del tiempo de supervivencia (MST); (t) curva de crecimiento tumoral EMT6 (n=6); (u) curva de cambio del peso corporal (n=6); (v) curva de supervivencia tumoral y MST.

(Departamento colaborador: grupo de investigación de Li Yaping; colaborador: Yi Wenzhe; revisor: Diao Wentong; editor: Song Wenke)