近日，中國科學(xué)院國家納米科學(xué)中心趙瀟、趙瑞芳和聶廣軍研究團(tuán)隊在細(xì)菌膜納米腫瘤疫苗方面取得重要進(jìn)展。相關(guān)研究成果以Nanocarriers based on bacterial membrane materials for cancer vaccine delivery為題，發(fā)表在Nature Protocols上。

腫瘤細(xì)胞中存在大量的基因突變，其中一部分突變產(chǎn)生的突變多肽，具有激活免疫反應(yīng)的潛力，稱為腫瘤抗原。作為一種個體化腫瘤免疫治療，腫瘤疫苗通過將腫瘤抗原遞呈至免疫系統(tǒng)，激活腫瘤抗原特異性的效應(yīng)T細(xì)胞，從而實現(xiàn)針對腫瘤細(xì)胞的免疫識別和殺傷。然而，腫瘤抗原本身的免疫原性較低，需要免疫佐劑和納米載體遞送來增強其免疫原性，才能激活有效的抗腫瘤免疫反應(yīng)。目前，納米腫瘤疫苗的發(fā)展趨勢是開發(fā)本身具有佐劑功能的納米材料。

基于載體佐劑一體化理念，從機(jī)體識別細(xì)菌并產(chǎn)生免疫的自然現(xiàn)象獲取靈感，科研團(tuán)隊長期致力于基于細(xì)菌膜材料的納米腫瘤疫苗的開發(fā)和研究。前期研究借助基因工程技術(shù)和多肽分子膠水技術(shù)，構(gòu)建了一種基于細(xì)菌外膜囊泡（OMV）的個體化腫瘤疫苗平臺，可以快速展示多種腫瘤抗原，實現(xiàn)了腫瘤疫苗的“即插即用”（Nat. Commun. 2021, 12(1): 2041）；利用雜合膜納米技術(shù)，將細(xì)菌內(nèi)膜與腫瘤細(xì)胞膜融合覆蓋在納米載體表面，構(gòu)建了針對自身腫瘤抗原的雜合膜納米腫瘤疫苗（Sci. Transl. Med., 2021, 13: eabc2816）。

在前期工作的基礎(chǔ)上，科研人員剖析了這兩種不同技術(shù)路線的細(xì)菌膜納米腫瘤疫苗的技術(shù)細(xì)節(jié)，梳理總結(jié)了其疫苗表征、免疫效果評估和多種腫瘤模型中的抗腫瘤效果評價方法。OMV“即插即用”納米腫瘤疫苗中，主要的細(xì)菌成分是細(xì)菌外膜，可以有效激活TLR2/4/5信號通路，主要的技術(shù)特點是可以將已知的腫瘤抗原快速連接展示在OMV表面，未來可應(yīng)用于能夠獲取腫瘤抗原信息時的定制化腫瘤疫苗；雜合膜腫瘤疫苗中，主要的細(xì)菌成分是細(xì)菌內(nèi)膜，可以有效激活TLR1/2/6信號通路，主要的技術(shù)特點是可以充分利用腫瘤細(xì)胞上的真實腫瘤抗原，未來可應(yīng)用于難以獲取腫瘤抗原信息時的個體化腫瘤疫苗。該團(tuán)隊在前期工作基礎(chǔ)上，系統(tǒng)性總結(jié)了兩種基于細(xì)菌膜材料的納米腫瘤疫苗（OMV即插即用納米腫瘤疫苗和雜合膜腫瘤疫苗）的技術(shù)特點、構(gòu)建過程及評價體系，將推動細(xì)菌膜材料的未來應(yīng)用。

研究工作得到國家重點研發(fā)計劃、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項、中科院基礎(chǔ)研究青年團(tuán)隊項目、北京市科技新星計劃、國家自然科學(xué)基金、廣東省重點領(lǐng)域研發(fā)計劃等的支持。

論文鏈接

兩種基于細(xì)菌膜材料的納米腫瘤疫苗制備的技術(shù)路線示意圖

來源： 國家納米科學(xué)中心