内容推送|用于增强抗肿瘤疫苗的具有光热模式的真核-原核复合纳米平台

2020年，浙江大学化学学院汤谷平教授以及白宏震教授课题组在《Advanced Materials》发表了题为“A Hybrid Eukaryotic–Prokaryotic Nanoplatform with Photothermal Modality for Enhanced Antitumor Vaccination”的研究论文。

DOI: 10.1002/adma.201908185

该文中，构建了黑色素瘤细胞膜囊泡（CMVs）和沙门氏菌外膜囊泡（OMVs）的真核-原核纳米（EPV）平台。融合的EPV将肿瘤特异性抗原与天然佐剂整合，表现出刺激免疫和唤起肿瘤特异性免疫反应的能力。疫苗接种表明，EPV系统可以保护小鼠免受黑色素瘤的侵染。表现出作为癌症疫苗的潜力。EPV平台具有较高的可扩展性可加载互补的光热模式，将ICG的PTT（PI）与免疫治疗相结合。局部消除与持久抑制相结合的抗肿瘤协同作用已被证实，PI@EPV也被证实为一种增强的治疗性疫苗。

该研究揭示了通过真核-原核融合技术实现的一种新的生物相容性和可扩展的疫苗平台，提供了一种新的仿生策略，并为增强组合抗肿瘤疫苗接种提供了一种简便的方法。

1）EPV构建

融合EPV的构建是将与携带抗原的黑色素瘤细胞膜外膜囊泡（CMVs）和天然佐剂沙门氏菌外膜囊泡（OMVs）进行整合。

经研究发现在CMVs：OMVs=2:1时，EPV整体融合度较好，测定此时EPV粒径约100nm。

对EPV进行SDS-PAGE及WB，EPV具有黑色素瘤膜相关特异性抗原及天然佐剂相关生物标志物。表明EPV集成了CMV和OMV相关优势。

2）PI@EPV有效诱导肿瘤特异性免疫

在无NIR照射，PI@OMV和PI@EPV诱导BMDC成熟能力高于PI@CMV表明佐剂表达MAMP刺激DC成熟；PI@EPV对细胞因子激活高于PI@OMV,PI@CMV。可推断PI@EPV激活DC高于PI@OMV,PI@CMV。

PI@EPV处理的T细胞增殖显著增加。表明PI@EPV具有DC-T免疫激活功能。

黑色素瘤暴露在射线5min，与控制组相比，PI@NPs都具有致死率，其中PI@EPV致死率最高。PI@EPV使BMDC增多，诱导DC成熟。对比可看出TNF-α和IL-12细胞因子在辐射下PI@EPV比无辐射，分泌增多表明：光热介导免疫原性细胞死亡，会促进BMDC成熟。并且PI@EPV的免疫激活高于PI@NPs。

PI@EPV注射入小鼠C57体内，持续观察24h，ICG信号变化，随时间增加荧光信号衰减。体外荧光信号表明PI@EPV在24h具有较好的累积效应。PI@EPV能诱导DC成熟，进一步体内诱导免疫反应。体内预防性实验：使用B16F10和4T1细胞，小鼠分别注射（PI,PI@CMV, PI@OMV, and PI@EPV）后感染B16F10和4T1。

在B16F10模型中PI,PI@CMV, PI@OMV, 肿瘤抑制作用缓慢。而PI@EPV疫苗接种可有效抑制肿瘤发生，抑制率达到78.57%。与PI@CMV和PI@OMV组（15 d）相比，PI@ EPV接种延长了B16F10模型的无瘤时间（接种后19d），表明PI@ EPV具有持久的预防肿瘤能力。

与其他组相比，PI@EPV疫苗显示记忆T细胞（CD3+CD8+CD44+CD62L−）的诱导增强，这揭示了PI@EPV介导的有效预防肿瘤的机制。与其他组相比，PI@EPV疫苗接种上调CD107a的数量。接种不同配方疫苗后，血清中IFN-γ的表达变化可忽略不计，表明对系统免疫应答的影响较小。

对于脾脏和淋巴结，ELISPOT显示接种后IFN-γ的表达水平显著上调。特别是，与PI@OMV和PI@CMV组相比，PI@EPV治疗诱导的IFN-γ表达最高，提示可有效诱导肿瘤特异性免疫。

3）验证PI@EPV的体内光热免疫治疗性能

C57BL/6小鼠感染B16F10肿瘤，当肿瘤体积达到70-100mm3时，用纳米配方（PI、PI@CMV、PI@OMV和PI@EPV）进行单一治疗。与其他组相比，PI@EPV+激光治疗具有最强的肿瘤抑制效果，并且80%的治疗小鼠成为无肿瘤的小鼠。

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