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上海交大劉盡堯團(tuán)隊(duì) 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(zhàn),一方面腫瘤本身能夠?qū)е聶C(jī)體多種臟器發(fā)生功能衰竭,另一方面癌癥患者容易遭受感染等并發(fā)癥,并產(chǎn)生致命后果。兩輪高度普遍和病的嚴(yán)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(guān)注這一問題。


  鑒于此,上海交通大學(xué)分子醫(yī)學(xué)研究院劉盡堯團(tuán)隊(duì)開發(fā)了能夠同時(shí)干預(yù)癌癥和有效預(yù)防感染的有效策略。研究人員前期設(shè)計(jì)了一種具有雜化免疫活化功能表面的活細(xì)菌制劑以引發(fā)雙重抗腫瘤和抗病毒應(yīng)答。該策略憑借細(xì)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(yīng)將免疫檢查點(diǎn)抑制劑PD-1抗體和SARS-CoV-2病毒抗原Spike-1共同錨定在細(xì)菌表面。接種該涂層細(xì)菌能夠促進(jìn)抗原呈遞細(xì)胞的成熟和活化,從而在荷瘤小鼠模型中誘導(dǎo)強(qiáng)大的體液和細(xì)胞免疫反應(yīng)。相關(guān)研究工作以“Dressing Bacteria With a Hybrid Immunoactive Nanosurface to Elicit Dual Anticancer and Antiviral Immunity”為題發(fā)表在Advanced Materials上。近日,針對(duì)該問題,團(tuán)隊(duì)以“Dual-Antigen-Displaying Nanovaccines Elicit Synergistic Immunoactivation for Treating Cancer and Preventing Infectious Complications”為題在Small發(fā)表了一種能激發(fā)協(xié)同免疫反應(yīng)的雙抗原展示納米疫苗策略。與之前報(bào)道的活體細(xì)菌疫苗不同,該策略可協(xié)同激發(fā)腫瘤抗原特異性的細(xì)胞免疫和病毒抗原特異性的體液免疫,從而同時(shí)且協(xié)同地延緩小鼠腫瘤生長,誘導(dǎo)具有中和作用的病毒抗原特異性免疫球蛋白GIgG)抗體的產(chǎn)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(xì)胞,能夠引發(fā)針對(duì)特定抗原的適應(yīng)性免疫應(yīng)答,這種免疫系統(tǒng)活化既可以治療已經(jīng)獲得的疾病,也可以預(yù)防可能的感染。在傳統(tǒng)疫苗種類中,亞單位疫苗因其令人滿意的安全性、結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)性和功能可調(diào)性而受到廣泛關(guān)注。在過去幾年里,各種類型的亞單位疫苗被開發(fā)出來,它們通過不同改性以促進(jìn)免疫應(yīng)答。例如,使用具有佐劑性質(zhì)的抗原載體和分子佐劑共同遞送,延長疫苗釋放時(shí)間,或者增強(qiáng)靶向位點(diǎn)的積累。以往制備亞單位疫苗的方法需要復(fù)雜耗時(shí)的程序,以確保重組蛋白抗原的天然三維結(jié)構(gòu),并僅能呈現(xiàn)單個(gè)抗原表位。利用天然細(xì)胞膜包裹納米顆粒是一種仿生納米技術(shù),近年來已被應(yīng)用于傳遞不同膜錨定的功能蛋白。因此,這種仿生納米技術(shù)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(gòu)象,可將感興趣的抗原結(jié)合起來制備雙表位亞基疫苗。


  作為概念驗(yàn)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(dá)OVAS蛋白的細(xì)胞膜進(jìn)行融合,并將得到的雜化膜包裹在負(fù)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(xì)胞DC的成熟,觸發(fā)腫瘤和致病性抗原的雙重呈遞,以高效誘導(dǎo)抗原特異性T細(xì)胞B細(xì)胞應(yīng)答。在OVA過表達(dá)的黑色素瘤小鼠模型中,DADNs通過增強(qiáng)OVA特異性T細(xì)胞應(yīng)答來逆轉(zhuǎn)免疫抑制,從而顯著延緩腫瘤生長并誘導(dǎo)S蛋白特異性IgG抗體的有效產(chǎn)生。鑒于基因工程的可設(shè)計(jì)性,可以將不同外源抗原蛋白錨定在細(xì)胞膜表面,該策略有望提供一個(gè)簡單而可調(diào)的模式平臺(tái),用于制備不同雙模態(tài)疫苗,以協(xié)同治療癌癥和消除感染等并發(fā)癥。


  該工作得到了科技部合成生物學(xué)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題、國家自然科學(xué)基金委面上和青年項(xiàng)目、上海市探索者計(jì)劃、上海市揚(yáng)帆計(jì)劃項(xiàng)目和上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院高峰高原計(jì)劃項(xiàng)目等經(jīng)費(fèi)支持。


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

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