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上海交大劉盡堯團隊 Small:雙抗原展示納米疫苗
2023-12-08  來源:高分子科技

  目前,癌癥治療仍然面臨巨大挑戰,一方面腫瘤本身能夠導致機體多種臟器發生功能衰竭,另一方面癌癥患者容易遭受感染等并發癥,并產生致命后果。兩輪高度普遍和病的嚴重急性呼吸綜合征冠狀病毒(SARS-CoV)的全球感染事件都證明癌癥患者的免疫功能低下,更容易受到SARS-CoV感染,致死率更高。然而,目前缺乏有效的臨床防治手段,并且很少有研究者關注這一問題。


  鑒于此,上海交通大學分子醫學研究院劉盡堯團隊開發了能夠同時干預癌癥和有效預防感染的有效策略。研究人員前期設計了一種具有雜化免疫活化功能表面的活細菌制劑以引發雙重抗腫瘤和抗病毒應答。該策略憑借細菌天然可定植和穿透腫瘤深處的能力,利用多巴胺原位聚合反應將免疫檢查點抑制劑PD-1抗體和SARS-CoV-2病毒抗原Spike-1共同錨定在細菌表面。接種該涂層細菌能夠促進抗原呈遞細胞的成熟和活化,從而在荷瘤小鼠模型中誘導強大的體液和細胞免疫反應。相關研究工作以“Dressing Bacteria With a Hybrid Immunoactive Nanosurface to Elicit Dual Anticancer and Antiviral Immunity”為題發表在Advanced Materials上。近日,針對該問題,團隊以“Dual-Antigen-Displaying Nanovaccines Elicit Synergistic Immunoactivation for Treating Cancer and Preventing Infectious Complications”為題在Small發表了一種能激發協同免疫反應的雙抗原展示納米疫苗策略。與之前報道的活體細菌疫苗不同,該策略可協同激發腫瘤抗原特異性的細胞免疫和病毒抗原特異性的體液免疫,從而同時且協同地延緩小鼠腫瘤生長,誘導具有中和作用的病毒抗原特異性免疫球蛋白GIgG)抗體的產生 



  疫苗通過將腫瘤抗原或者病原體抗原遞送給抗原呈遞細胞,能夠引發針對特定抗原的適應性免疫應答,這種免疫系統活化既可以治療已經獲得的疾病,也可以預防可能的感染。在傳統疫苗種類中,亞單位疫苗因其令人滿意的安全性、結構可設計性和功能可調性而受到廣泛關注。在過去幾年里,各種類型的亞單位疫苗被開發出來,它們通過不同改性以促進免疫應答。例如,使用具有佐劑性質的抗原載體和分子佐劑共同遞送,延長疫苗釋放時間,或者增強靶向位點的積累。以往制備亞單位疫苗的方法需要復雜耗時的程序,以確保重組蛋白抗原的天然三維結構,并僅能呈現單個抗原表位。利用天然細胞膜包裹納米顆粒是一種仿生納米技術,近年來已被應用于傳遞不同膜錨定的功能蛋白。因此,這種仿生納米技術提供了一種直接的自上而下的方法來維持天然抗原的正確構象,可將感興趣的抗原結合起來制備雙表位亞基疫苗。


  作為概念驗證性研究,雞卵清蛋白(OVA)和SARS-CoV-2中的Spike蛋白(S分別被選為腫瘤模式抗原和傳染性病原體模式抗原。研究者將分別過表達OVAS蛋白的細胞膜進行融合,并將得到的雜化膜包裹在負載免疫佐劑的納米顆粒表面,以形成雙抗原展示納米疫苗(DADNs)。由于含有雙組份抗原DADNs可以刺激樹突狀細胞DC的成熟,觸發腫瘤和致病性抗原的雙重呈遞,以高效誘導抗原特異性T細胞B細胞應答。在OVA過表達的黑色素瘤小鼠模型中,DADNs通過增強OVA特異性T胞應答來逆轉免疫抑制,從而顯著延緩腫瘤生長并誘導S蛋白特異性IgG抗體的有效產生。鑒于基因工程的可設計性,可以將不同外源抗原蛋白錨定在細胞膜表面,該策略有望提供一個簡單而可調的模式平臺,用于制備不同雙模態疫苗,以協同治療癌癥和消除感染等并發癥。


  該工作得到了科技部合成生物學重點研發計劃課題、國家自然科學基金委面上和青年項目、上海市探索者計劃、上海市揚帆計劃項目和上海交通大學醫學院高峰高原計劃項目等經費支持。


  原文鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202307748

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