肿瘤纳米疫苗的新突破

来源：生物世界2022-11-25 12:07

透明质酸链在生理条件下是可移动的，不能永久保持凝胶状态，从而可控释放mRNA纳米疫苗并将其输送到树突状细胞，从而诱导抗原特异性T细胞杀伤肿瘤细胞。

疫苗是指利用肿瘤抗原，以主动的方式诱导机体产生特异性抗肿瘤作用，激发机体自身的免疫保护机制，达到治疗肿瘤或预防肿瘤发生的效果。虽然以疫苗为基础的抗肿瘤治疗具有优越的理论基础，但目前并未取得令人满意的临床治疗效果。其中，提高疫苗的免疫刺激效率是治疗领域的重要研究方向之一。

中国科学院国家纳米科学中心王海研究团队在《新材料》杂志上发表了一篇题为《个性化仿致密细胞纳米疫苗直接呈递肿瘤相关抗原诱导适应性免疫》的研究论文。

本研究构建了一种高效的纳米树突状细胞疫苗，该疫苗可将主要组织相容性复合体(MHC)-肿瘤抗原直接呈递至T细胞。

本研究通过控制体外刺激条件，将小鼠体内提取和诱导的骨髓来源树突状细胞(BMDCs)与肿瘤细胞-细菌融合材料孵育，从而获得含有MHC-肿瘤抗原复合物的个体化树突状细胞疫苗。本研究将提取的含有个性化MHC-肿瘤抗原复合物和共刺激因子(CD80/86)的细胞膜包被在叶酸-铁自组装树突状纳米颗粒上，构建了一种可以直接刺激T细胞诱导特异性肿瘤免疫反应的纳米树突状细胞疫苗。

实验结果表明，纳米树突状细胞表现出显著的淋巴结归巢能力和特异性细胞免疫诱导效应，有效抑制体内肿瘤生长和转移形成，并诱导记忆性T细胞的长期免疫保护，有望用于个性化肿瘤免疫治疗。

a、合成纳米DC疫苗示意图；B-d、SEM和TEM用于表征树枝状纳米粒子；纳米粒子的E-f、粒度分布和电荷特性；G-i、蛋白电荷和下拉试验证实纳米DC疫苗携带相关的疫苗呈递蛋白复合物。

MRNA技术可以通过人体细胞的蛋白质合成系统合成特定的肿瘤抗原，诱导免疫反应，特异性攻击肿瘤细胞。因此，mRNA肿瘤疫苗成为个体化免疫治疗的又一重要策略。

脂质纳米粒(LNPs)作为非病毒递送载体将mRNA递送至细胞质，但mRNA-LNPs疫苗的超低温储存和运输阻碍了其临床应用。

2022年11月11日，王海的研究团队在《高级功能材料》杂志上发表了题为《用可转化透明质酸动态水凝胶稳定RNA纳米疫苗用于持久的癌症免疫治疗》的研究论文。

本研究开发了一种水凝胶-LNPs系统(HA-mRLNPs ),可以有效地将编码肿瘤抗原的mRNA递送到树突状细胞进行抗原呈递，并诱导抗原特异性CD8 T细胞杀伤肿瘤细胞。而且可以在室温下保存。本研究证明了稳定持久的免疫水凝胶-LNPs系统可用于有效的肿瘤免疫治疗。

为了提高mRNA-LNPs疫苗的热稳定性和对免疫系统刺激的持久性，研究团队采用了可变形水凝胶-LNPs系统(HA-mRLNPs)，该系统可以在室温下储存mRNA疫苗，用于体内持久的免疫治疗。本研究通过构建高混合效率的微流控芯片，将一种新型的编码肿瘤抗原mRNA的LNPs和免疫佐剂封装在一起，然后通过动态透明质酸水凝胶限制LNPs的迁移和融合，以提高mRNA疫苗在室温下的保存时间。

此外，透明质酸链在生理条件下是可移动的，不能永久保持凝胶状状态，从而可控释放mRNA纳米疫苗并将其输送至树突状细胞，从而诱导抗原特异性T细胞杀伤肿瘤细胞。疫苗在室温下储存至少14天后，其功能保持不变。本研究证明了稳定持久的免疫水凝胶-LNPs系统可用于有效的肿瘤免疫治疗。

水凝胶-纳米粒系统的制备及体内肿瘤免疫示意图

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