清華新聞網(wǎng)11月10日電 多肽疫苗因具備安全性好、穩(wěn)定性高、易于合成等優(yōu)勢，在腫瘤等重大疾病的治療中極具應(yīng)用潛力。然而，皮下或肌肉注射后，多肽疫苗的快速清除特性限制了其激活抗腫瘤T細(xì)胞應(yīng)答和抑制腫瘤生長的能力。基于乳劑（如Montanide）的多肽疫苗通過在注射位點(diǎn)形成抗原儲(chǔ)庫，延緩抗原清除并招募免疫細(xì)胞，從而增強(qiáng)免疫反應(yīng)。然而，這種招募可能導(dǎo)致T細(xì)胞在抗原富集的環(huán)境中因缺乏有效的共刺激信號(hào)而發(fā)生凋亡。因此，現(xiàn)代疫苗設(shè)計(jì)通常會(huì)將抗原與其他免疫刺激劑，如Toll樣受體（TLR）激動(dòng)劑聯(lián)用，以規(guī)避這一風(fēng)險(xiǎn)并協(xié)同增強(qiáng)免疫效果。盡管多種基于納米顆粒的疫苗能夠增加多肽抗原和TLR激動(dòng)劑向淋巴結(jié)的輸送，促進(jìn)淋巴結(jié)內(nèi)的樹突狀細(xì)胞（DC細(xì)胞）吞噬疫苗并將相關(guān)信號(hào)傳遞給T細(xì)胞以引發(fā)T細(xì)胞應(yīng)答，但納米顆粒在體內(nèi)的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制及納米顆粒是否同時(shí)調(diào)控DC細(xì)胞與T細(xì)胞尚不完全清楚，這在很大程度上制約了更加安全有效的多肽疫苗的開發(fā)。
基于以上背景，清華大學(xué)藥學(xué)院蒯銳課題組構(gòu)建了一種粒徑約為20納米、表面性質(zhì)連續(xù)可調(diào)的固體自乳化納米疫苗（Solid Self-emulsifying nanovaccines, SSE），SSE由水包油載體、疏水修飾的腫瘤抗原肽和TLR9激動(dòng)劑CpG構(gòu)成。SSE疫苗可在凍干狀態(tài)長期存放，水化后可快速形成粒徑均一的納米顆粒。優(yōu)選的SSE在淋巴結(jié)的蓄積效率比Montanide乳劑、AS03乳劑、脂質(zhì)體分別高181.9、13.9、2.4倍，比傳統(tǒng)的未經(jīng)固體化工藝制備的200納米左右的自微乳（Self-emulsifying nanovaccines, SE）高兩倍。研究人員使用多種不同的多肽抗原均證實(shí)SSE疫苗引發(fā)的腫瘤抗原特異性T細(xì)胞應(yīng)答也遠(yuǎn)高于使用基于Montanide乳劑、AS03乳劑、脂質(zhì)體、SE的疫苗。機(jī)制研究發(fā)現(xiàn)，SSE表面結(jié)合的載脂蛋白E（ApoE）對疫苗在淋巴結(jié)蓄積和免疫細(xì)胞吞噬方面至關(guān)重要。敲除小鼠體內(nèi)的ApoE顯著削弱了SSE疫苗在淋巴結(jié)的積累并降低抗原特異性T細(xì)胞應(yīng)答。由于低密度脂蛋白受體（LDLR）是ApoE的受體，研究人員進(jìn)一步敲除小鼠體內(nèi)的LDLR，結(jié)果觀察到與ApoE敲除小鼠一致的表型，表明SSE疫苗的遞送過程依賴于ApoE-LDLR軸。另一方面，研究團(tuán)隊(duì)觀察到SSE表現(xiàn)出較高的被T細(xì)胞內(nèi)吞能力，提示SSE可能具備直接調(diào)控T細(xì)胞的潛力。實(shí)驗(yàn)表明，SSE的組分角鯊烯可以增加T細(xì)胞膜上膽固醇含量，促進(jìn)脂筏形成，進(jìn)一步增強(qiáng)脂筏上T細(xì)胞受體（TCR）相關(guān)信號(hào)蛋白的磷酸化，最終增敏T細(xì)胞激活。使用角鯊烯氧化酶抑制劑可干擾SSE增強(qiáng)T細(xì)胞激活的效果，在小鼠體內(nèi)條件性敲除T細(xì)胞的角鯊烯氧化酶削弱了接種SSE疫苗的小鼠產(chǎn)生抗原特異性T細(xì)胞的能力。以上結(jié)果表明SSE疫苗除了依賴傳統(tǒng)方式通過調(diào)控DC細(xì)胞促進(jìn)T細(xì)胞激活外，還直接作用于T細(xì)胞增敏其激活效果。這種讓DC細(xì)胞和T細(xì)胞“雙向奔赴”增強(qiáng)抗腫瘤免疫應(yīng)答的疫苗在多種腫瘤模型上均有效抑制腫瘤生長，并保護(hù)治愈小鼠免于復(fù)發(fā)。
固體自乳化納米疫苗通過對DC細(xì)胞和T細(xì)胞的雙向調(diào)控增強(qiáng)抗腫瘤免疫應(yīng)答示意圖
這一研究報(bào)道了一種誘導(dǎo)強(qiáng)效抗原特異性T細(xì)胞應(yīng)答的固體自乳化納米疫苗；闡明了該疫苗依賴表面吸附的蛋白冠組分ApoE提高淋巴結(jié)蓄積，同時(shí)通過對DC和T細(xì)胞的雙向調(diào)控并產(chǎn)生強(qiáng)大的抗腫瘤T細(xì)胞應(yīng)答和抗腫瘤效果，為未來腫瘤疫苗的研究提供新的思路。
研究成果以“定制型固體自乳化納米疫苗通過雙重調(diào)控樹突狀細(xì)胞與T細(xì)胞激發(fā)強(qiáng)效抗腫瘤免疫應(yīng)答”（Designer solid self-emulsifying nanovaccines enable dual modulation of dendritic cells and T cells for potent antitumor immunity）為題，于11月7日發(fā)表于《先進(jìn)科學(xué)》（Advanced Science）
清華大學(xué)藥學(xué)院研究員蒯銳為論文通訊作者，蒯銳課題組已出站博士后沈雪瑩為論文第一作者。研究得到國家自然科學(xué)基金，清華-北大生命科學(xué)聯(lián)合中心，清華大學(xué)前沿交叉專項(xiàng)、篤實(shí)專項(xiàng)等的支持。
論文鏈接：
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202512139
供稿：藥學(xué)院
編輯：李華山
審核：郭玲
