药学院蒯锐课题组研发增强抗肿瘤免疫应答的固体自乳化纳米疫苗
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清华新闻网11月10日电 多肽疫苗因具备安全性好、稳定性高、易于合成等优势，在肿瘤等重大疾病的治疗中极具应用潜力。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肿瘤T细胞应答和抑制肿瘤生长的能力。基于乳剂（如Montanide）的多肽疫苗通过在注射位点形成抗原储库，延缓抗原清除并招募免疫细胞，从而增强免疫反应。然而，这种招募可能导致T细胞在抗原富集的环境中因缺乏有效的共刺激信号而发生凋亡。因此，现代疫苗设计通常会将抗原与其他免疫刺激剂，如Toll样受体（TLR）激动剂联用，以规避这一风险并协同增强免疫效果。尽管多种基于纳米颗粒的疫苗能够增加多肽抗原和TLR激动剂向淋巴结的输送，促进淋巴结内的树突状细胞（DC细胞）吞噬疫苗并将相关信号传递给T细胞以引发T细胞应答，但纳米颗粒在体内的转运机制及纳米颗粒是否同时调控DC细胞与T细胞尚不完全清楚，这在很大程度上制约了更加安全有效的多肽疫苗的开发。
基于以上背景，清华大学药学院蒯锐课题组构建了一种粒径约为20纳米、表面性质连续可调的固体自乳化纳米疫苗（Solid Self-emulsifying nanovaccines, SSE），SSE由水包油载体、疏水修饰的肿瘤抗原肽和TLR9激动剂CpG构成。SSE疫苗可在冻干状态长期存放，水化后可快速形成粒径均一的纳米颗粒。优选的SSE在淋巴结的蓄积效率比Montanide乳剂、AS03乳剂、脂质体分别高181.9、13.9、2.4倍，比传统的未经固体化工艺制备的200纳米左右的自微乳（Self-emulsifying nanovaccines, SE）高两倍。研究人员使用多种不同的多肽抗原均证实SSE疫苗引发的肿瘤抗原特异性T细胞应答也远高于使用基于Montanide乳剂、AS03乳剂、脂质体、SE的疫苗。机制研究发现，SSE表面结合的载脂蛋白E（ApoE）对疫苗在淋巴结蓄积和免疫细胞吞噬方面至关重要。敲除小鼠体内的ApoE显著削弱了SSE疫苗在淋巴结的积累并降低抗原特异性T细胞应答。由于低密度脂蛋白受体（LDLR）是ApoE的受体，研究人员进一步敲除小鼠体内的LDLR，结果观察到与ApoE敲除小鼠一致的表型，表明SSE疫苗的递送过程依赖于ApoE-LDLR轴。另一方面，研究团队观察到SSE表现出较高的被T细胞内吞能力，提示SSE可能具备直接调控T细胞的潜力。实验表明，SSE的组分角鲨烯可以增加T细胞膜上胆固醇含量，促进脂筏形成，进一步增强脂筏上T细胞受体（TCR）相关信号蛋白的磷酸化，最终增敏T细胞激活。使用角鲨烯氧化酶抑制剂可干扰SSE增强T细胞激活的效果，在小鼠体内条件性敲除T细胞的角鲨烯氧化酶削弱了接种SSE疫苗的小鼠产生抗原特异性T细胞的能力。以上结果表明SSE疫苗除了依赖传统方式通过调控DC细胞促进T细胞激活外，还直接作用于T细胞增敏其激活效果。这种让DC细胞和T细胞“双向奔赴”增强抗肿瘤免疫应答的疫苗在多种肿瘤模型上均有效抑制肿瘤生长，并保护治愈小鼠免于复发。
固体自乳化纳米疫苗通过对DC细胞和T细胞的双向调控增强抗肿瘤免疫应答示意图
这一研究报道了一种诱导强效抗原特异性T细胞应答的固体自乳化纳米疫苗；阐明了该疫苗依赖表面吸附的蛋白冠组分ApoE提高淋巴结蓄积，同时通过对DC和T细胞的双向调控并产生强大的抗肿瘤T细胞应答和抗肿瘤效果，为未来肿瘤疫苗的研究提供新的思路。
研究成果以“定制型固体自乳化纳米疫苗通过双重调控树突状细胞与T细胞激发强效抗肿瘤免疫应答”（Designer solid self-emulsifying nanovaccines enable dual modulation of dendritic cells and T cells for potent antitumor immunity）为题，于11月7日发表于《先进科学》（Advanced Science）
清华大学药学院研究员蒯锐为论文通讯作者，蒯锐课题组已出站博士后沈雪莹为论文第一作者。研究得到国家自然科学基金，清华-北大生命科学联合中心，清华大学前沿交叉专项、笃实专项等的支持。
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