四川大学高会乐教授课题组《Sci. Adv. 》：在肿瘤疫苗构建及靶向递送方面取得重要进展
肿瘤的转移和复发是人类攻克癌症的最大障碍之一，而肿瘤的免疫治疗为克服此障碍、全面治愈癌症带来了希望。肿瘤疫苗介导的免疫治疗是一种具有潜力的抗肿瘤手段，为诱导杀伤性的免疫反应，组成肿瘤疫苗的抗原肽应具备较好的肿瘤抗原特异性以及较高的免疫原性等特点，如肿瘤新生抗原。然而装载肿瘤新生抗原的疫苗需要同时具有以下五个特点：高效的抗原装载能力（L）、淋巴靶向能力（D）、树突状细胞（DC）摄取能力（I）、诱导DC成熟能力（M）、抗原交叉呈递能力（P），即LDMIP。然而目前尚无肿瘤原位疫苗能够满足以上要求。
针对上述问题，四川大学高会乐教授课题组构建多功能凝胶系统(ICG/DOX)@(CpG-P-ss-M/CD)，提出肿瘤原位疫苗策略，整合光热治疗、化疗以及肿瘤疫苗免疫疗法于一体，并且同时引入抗PD-L1抗体（anti- PD-L1 antibody）调控肿瘤免疫逃逸的微环境，以期抑制肿瘤的生长、转移及复发。如图1A所示，佐剂CpG分子通过二硫键修饰的聚乙二醇（PEG）连接至树枝状分子PAMAM得到CpG-P-ss-M，利用α-环糊精（CD）和PEG之间的主-客体相互作用形成凝胶，装载化疗药物阿霉素（DOX）以及光热分子吲哚菁绿（ICG），构建多功能凝胶系统(ICG/DOX)@(CpG-P-ss-M/CD)。随后如图1B所示，经历以下5个级联步骤：（1）在808 nm激光照射下，ICG产生光热，并与释放的DOX协同引起肿瘤细胞凋亡从而提供充足的肿瘤抗原。凝胶缓慢释放疫苗递送载体CpG-P-ss-M，可高效吸附肿瘤抗原构建肿瘤原位疫苗；（2）该疫苗依靠其小粒径回流至淋巴结；（3）CpG-P-ss-M表面的甘露糖类似物（MAN）可与树突状细胞表面的甘露糖受体结合而增强摄取；（4）入胞后，进一步响应胞内还原微环境，暴露佐剂CpG，促进树突状细胞成熟；（5）肿瘤特异性抗原交叉呈递给CD8+ T细胞。该疫苗可诱导正向的抗原特异性抗肿瘤的免疫应答，激活杀伤性CD8+ T细胞并显著提高其数量。
图1 （A）联合给药方案及疫苗递送载体CpG-P-ss-M的释放。（B）CpG-P-ss-M克服体内LDIMP过程。
高会乐课题组以黑色素瘤为模型，证实联合治疗方案(ICG/DOX)@(CpG-P-ss-M/CD)+Laser+anti-PD-L1有效地抵抗肿瘤发展、转移以及复发，并在体外细胞以及小鼠体内水平上证实了该肿瘤原位疫苗提升LDIMP通路每一步效率的能力。具体地，载有佐剂CpG的小粒径（20 nm左右）纳米颗粒CpG-P-ss-M能高效吸附肿瘤新生抗原而形成肿瘤原位疫苗。体内组织分布证明该原位疫苗可进一步回流至淋巴结。体外细胞实验以及体内免疫水平评价均证实该肿瘤原位疫苗具有增强树突状细胞摄取、促进其成熟及抗原交叉呈递的能力。该肿瘤原位疫苗在体内外均引起肿瘤抗原特异性的毒性CD8+ T细胞免疫应答，细胞毒性T淋巴细胞（cytotoxic T lymphocytes，CTLs）比例明显升高而调节性T淋巴细胞（regulatory T cell，Treg）比例显著下降，在双侧黑色素瘤模型以及术后模型中均有效地抑制了黑色素瘤的生长、转移及复发，延长了小鼠的中位生存期。引入PD-L1阻断疗法调控肿瘤免疫逃逸的微环境具有协同增强药效的效果。在肿瘤重建以及过继转移肿瘤模型中，联合治疗方案(ICG/DOX)@(CpG-P-ss-M/CD)+Laser+anti-PD-L1能有效激活机体的免疫记忆，效应记忆T细胞（effective memory T cells，Tems）以及抗原特异性的CD8+IFN-γ+T细胞比例均显著增多，可长期有效的抑制肿瘤的复发以及转移。
该多功能凝胶集化疗、光热疗法以及基于肿瘤原位疫苗的免疫疗法于一体，同时引入PD-L1阻断疗法协同增强效果，显著地抑制了原位肿瘤的生长，并诱导全身有效性肿瘤特异性免疫应答，显著抑制肿瘤复发和转移，为机体提供长期保护，有望成为一种理想的肿瘤治疗策略。
相关研究成果近期发表在Science Advance (DOI: 10.1126/sciadv.abb3116)。该工作得到了国家自然科学基金、中国科协青年人才托举工程以及中央高校基本科研基金等的资助。该研究第一作者为17级硕士研究生硕士生秦琳，四川大学曹俊副研究员和大连理工大学邵堃研究员为共同第一作者，高会乐教授为通讯作者。
原文链接：
https://advances.sciencemag.org/content/6/36/eabb3116
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