Science子刊：中国医科大学莫然团队开发淋巴结靶向的癌症纳米疫苗

撰文 | 王聪

编辑 | 王多鱼

排版 | 水成文

疫苗接种是有效的预防传染病的干预措施，可显著降低公共卫生中的发病率和死亡率。 在过去的十年中，癌症疫苗得到了广泛研究，其目的是通过肿瘤抗原特异性的细胞免疫反应来消除癌细胞。

值得注意的是，肿瘤抗原具有低免疫原性的内在特征，往往难以诱导有效的免疫反应，这与传统疫苗中来自外来病原体的抗原不同。此外，传统疫苗诱导体液免疫，而癌症疫苗中由CD8 +细胞毒性T淋巴细胞（CTL）介导的细胞免疫在杀死癌细胞方面发挥关键作用 。通过应用全肿瘤裂解物、抗原与佐剂联合使用以及载体配方等多种策略，已经开发出多种提高疫苗效力的策略。

纳米载体被认为是癌症疫苗的有前途的递送载体，可促进抗原的靶向递送至关键免疫器官和细胞类型。 次 级淋巴器官，特别是淋巴结，富含树突状细胞和T细胞，是癌症疫苗强抗原特异性CTL介导反应的关键靶点。靶向 淋巴结和树突状细胞的有效递送系统是癌症疫苗开发的理想选择。

2024年3月13日，中国医科大学莫然团队在Science Advances期刊发表了题为：Lymph-targeted high-density lipoprotein-mimetic nanovaccine for multi-antigenic personalized cancer immunotherapy 的研究论文。

我们开发了一种基于高密度脂蛋白（HDL）模拟的LNP的癌症纳米疫苗——R837/LNP-M-L ，能够高效靶向淋巴，其包装了肿瘤特异性膜抗原，并用R837佐剂封装，用于个性化癌症免疫治疗 。 优 化后的纳米疫苗可促进抗原和佐剂共同递送至淋巴结，并维持树突状细胞的抗原呈递，从而随着淋巴器官和肿瘤组织内CTL频率的升高而实现长期免疫监视，从而 抑制肿瘤的形成和生长，并增强检查点抑制剂的治疗效果。

高密度脂蛋白（HDL） 是一种内源性纳米颗粒，用于在人体内运输胆固醇和甘油三酯等脂类，其成分和特性随着成熟阶段的不同而变化。 新生的盘状HDL是由肝脏或肠道产生的载脂蛋白A1（ApoA1）脂化形成的，并吸收由卵磷脂胆固醇酰基转移酶从胆固醇转化而来的胆固醇酯，从而从盘状向球形HDL转变。 典型的球形成熟HDL由疏水脂质核心和锚定在ApoA1上的磷脂单层组成。

之前的研究证实，HDL可通过淋巴内皮细胞上表达的清道夫受体B类I型（SR-BI）被主动转运到淋巴管中 。然而，内源性HDL作为药物递送载体的应用受到高成本的纯化过程、大规模制造的困难以及血液传播污染的安全问题等因素的限制。

为了解决这一困境，人们越来越多地探索HDL模拟纳米载体，以实现治疗药物的靶向递送和增强疾病治疗的疗效。

脂质纳米颗粒（LNP）由磷脂包裹的疏水核心和载脂蛋白或载脂蛋白模拟肽功能化组成，在淋巴靶向药物递送和癌症疫苗方面引起了广泛关注。 值得注意的是，LNP的淋巴靶向和免疫细胞摄取的有效性与其纳米颗粒的性质高度相关，例如配方组成、颗粒大小和表面电 荷 。

具有自我更新、高致瘤性和治疗耐药性的癌症干细胞样细胞（CSC）被认为是导致肿瘤生长和转移的关键因素之一。 目前仍缺乏预防和治疗CSC源性肿瘤进展的癌症疫苗。

在这项研究中，研究团队设计了一种淋巴靶向的HDL模拟LNP，它被携带膜抗原的癌细胞膜包裹，并装载了疏水免疫佐剂咪喹莫特（R837），用于一种联合预防和治疗癌症疫苗。 R837是Toll样受体7/8（TLR7/8）的特异性激动剂，被封装在LNP的脂质核心中 。装载R837的LNP（R837/LNP）被从癌细胞或免疫原性差的癌症干细胞样细胞（CSC）分离的具有多抗原的细胞膜包裹，用于开发个性化癌症疫苗——R837/LNP-M。 研究团队 在R837/LNP-M表面修饰了 一种ApoA1模拟肽 （名为22A肽） ，从而构建了22A修饰的膜包裹的R837-装载LNP——R837/LNP-M-L 。

纳米颗粒的特性可以通过配方变化来调节，例如核心成分、颗粒大小、表面电荷和肽修饰。该研究 探讨了纳米 颗粒对体外和体内淋巴靶向和树突状细胞摄取效果的影响。 优化后的LNP-M- L具有强大的淋巴靶向和树突状细胞摄取能力。 经皮下接种后，R837/LNP-M-L显著促进抗原和佐剂共递送至淋巴结，并产生有效的树突状细胞激活和细胞毒性T淋巴细胞（CTL）反应。

值得一提的是，该疫苗配方中使用的所有成分均获得FDA批准。安全性研究显示，R837/LNP-ML在研究期间没有引起任何可观察到的肝肾功能损害和病理组织变化。

使用R837/LNP-M-L免疫接种，延缓了黑色素瘤小鼠模型的肿瘤形成和生长，并增强了临床应用免疫检查点抑制剂（抗PD-1单抗）对干细胞源性免疫耐受黑色素瘤的治疗效果。

总的来说，研究团队受高密度脂蛋白（HDL）的特性和生物功能的启发，开发了一种HDL模拟纳米疫苗，具有良好的淋巴靶向能力，能够通过脂质纳米颗粒（LNP）与携带一系列肿瘤相关抗原和免疫佐剂的特异性癌细胞膜共同负载，从而有效地诱导抗肿瘤免疫。优化后的纳米疫苗促进了抗原和佐剂的共同递送至淋巴结，并保持树突状细胞的抗原呈递，从而在淋巴器官和肿瘤组织内提高CTL频率，实现长期免疫监视。 该纳米疫苗能够抑制黑色素瘤小鼠模型的肿瘤形成和生长，并显著增强了检查点抑制剂对对干细胞源性免疫耐受黑色素瘤小鼠模型的治疗效果

论文链接：

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adk2444