短暂恢复肝脏营养因子可提升老年人免疫力

衰老对免疫系统有深远影响，包括T细胞库的改变，导致免疫韧性下降。在人类和大多数哺乳动物中，这种衰退的核心是胸腺萎缩。胸腺萎缩减少了初始T细胞的输出，缩小了T细胞受体（TCR）库的多样性，削弱了初级免疫反应，而外周T细胞则会积累功能失调状态，增加感染、疫苗失效和癌症的易感性。

对抗免疫衰老的努力主要集中在通过激素、细胞因子、小分子和异种共生等方法逆转胸腺萎缩，或直接调节造血功能。尽管这些策略为免疫衰老提供了有价值的见解，但它们受限于效果大小、毒性或临床可行性。

本研究描述了一种在肝脏中重建胸腺衍生因子以解决年龄相关免疫衰退的方法。研究人员首先在年轻和年老动物的中枢和外周微环境中进行多组学 mapping，发现胸腺和外周血T细胞中的Notch、Fms样酪氨酸激酶3配体（FLT3L）通路以及白细胞介素-7（IL-7）信号随年龄下降。

为了绕过萎缩胸腺的结构和功能限制，研究人员选择在肝脏中异位重建已识别的信号通路。肝脏独特的血流动力学和解剖特征使其能够启动和维持适应性免疫，且即使在高龄时其蛋白质合成能力仍得以保留，是调节循环T细胞的合适部位。

研究人员选择mRNA递送而非重组蛋白，因为mRNA可以更可控地、短暂地产生蛋白质，且能减少免疫相关副作用。他们将编码DLL1、FLT3L和IL-7的mRNA（统称为DFI）包裹在SM-102脂质纳米颗粒（LNP）中。全身LNP给药主要靶向肝脏，在肝细胞中实现了三种DFI mRNA的 robust翻译。

老年小鼠（72周龄）每周两次接受DFI mRNA-LNPs或对照处理28天。DFI增加了循环中初始（CD44⁻CD62L⁺）CD4⁺和CD8⁺T细胞的频率和绝对数量，且未增加记忆亚群，从而提高了初始与记忆T细胞的比例。深度 bulk V(D)J测序显示DFI处理后克隆性没有增加，表明初始T细胞数量的增加是由于胸腺输出增强而非稳态增殖。DFI部分恢复了老年胸腺的质量和细胞数量，选择性扩增了早期DN1-DN3胸腺细胞，增加了外周血中的TCR切除环，表明 recent胸腺迁出细胞增加。

在疫苗反应测试中，老年小鼠接种卵清蛋白（OVA）疫苗后，DFI预处理增加了脾脏中总T细胞和OVA特异性CD8⁺T细胞的数量，减少了PD1高CD62L⁻衰竭表型T细胞，提高了抗原再刺激时IL-2和IFNγ的产生水平，使疫苗反应年龄“年轻”了约24周。

在抗肿瘤免疫方面，DFI预处理改善了老年小鼠对B16-OVA黑色素瘤和MC38-OVA结肠癌的内源性控制，提高了自发排斥率和生存率。与PDL1阻断剂联合使用时，在更具侵袭性的B16-OVA模型中，40%的老年小鼠实现了完全排斥，而对照组在3周内全部死亡。DFI增加了肿瘤内CD8⁺T细胞的频率，提高了抗原特异性CD8⁺细胞的浸润，降低了肿瘤特异性T细胞的衰竭相关基因表达，增加了TCR克隆多样性。

安全性方面，DFI处理的效果在给药停止后是可逆的，胸腺输出在给药期间上升，停药后恢复基线。在1型糖尿病模型（NOD小鼠）和自身免疫性脑脊髓炎（EAE）模型中，DFI未加剧自身免疫反应，也未打破中枢耐受。

总之，本研究表明，通过mRNA技术让肝脏暂时表达和分泌治疗性蛋白，可作为一种全身性免疫调节策略，为改善老年人群的免疫韧性提供了潜力。