近日，同濟大學醫(yī)學院-納米院李永勇教授團隊在納米醫(yī)學領域取得新的研究成果，在國際知名期刊《Biomaterials》（IF=12.479，JCR1區(qū)）上發(fā)表研究性論文。

圖1｜國際知名期刊《Biomaterials》（IF=12.479，JCR1區(qū)）

新抗原長肽疫苗(NeoVax)具有擴大和拓寬腫瘤特異性細胞毒性T淋巴細胞(CTL)反應的潛力，成為對抗多種腫瘤類型的希望。然而，外源抗原會被體內的內溶酶體捕獲，進而限制在抗原提呈細胞(APCs)中的胞漿遞送，導致抗原的交叉呈遞效率低下，無法對癌癥進行有效的CTL反應。研究表明，獲得性免疫系統(tǒng)可以通過激活NADPH氧化酶2(NOX2)復合體產(chǎn)生脂質氧化作用，使得外源抗原逃逸內溶酶體，進而賦予APCs促進外源抗原交叉呈遞的能力。但是，NOX2激活的確切機制尚不清楚，阻礙了安全有效的干預策略的發(fā)展。

受NOX2機制的啟發(fā)，李永勇教授團隊設計了一種名為NVs^cp的生物礦化納米疫苗。NVs^cp通過在模型抗原卵清蛋白(Ova)自組裝的納米疫苗(Nvs)上原位生長過氧化鈣而發(fā)展起來，具有超高的Ova抗原密度，并含有必要的過氧化鈣佐劑(8.9%)。過氧化鈣佐劑響應內溶酶體的酸性環(huán)境，觸發(fā)ROS的釋放，進而形成脂質氫過氧化物，導致內溶酶體脂質過氧化。因此，NVs^cp被賦予內溶酶體逃逸能力，以實現(xiàn)抗原交叉提呈的胞漿轉運。體內實驗表明，NVs^cp的大小可以有效地滯留在引流淋巴結(dLNs)中，從而增強不同的APCs(特別是髓竇巨噬細胞(MSMs，F(xiàn)4/80⁺CD169⁺))和樹突狀細胞(DCs，CD11c⁺F4/80^-)的抗原交叉提呈，有效地促進腫瘤特異性CD8⁺CTL和CD4⁺T輔助細胞(Th1細胞)的激活，用于癌癥免疫治療。

圖2｜NVs^cp的形成和NVs^cp誘導腫瘤免疫治療機制的示意圖

文章中，評估NVs^cp在小鼠體內淋巴結的累積活體實驗成像，使用了AniView100多模式動物活體成像系統(tǒng)拍攝。

于小鼠關節(jié)皮下注射FITC標記的NVs和NVs^cp，在不同時間點采集腹股溝淋巴結(ILNs)熒光信號。結果顯示Hock注射4h后，NVs和NVs^cp在病灶內迅速積累，兩組熒光信號強度無差異。然而，NVs的熒光在注射24h后迅速減弱。對兩組熒光信號強度定量分析，顯示NVs^cp組的抗原積累大約是NVs組的2.8倍，猜測NVs^cp的積累增強可能與過氧化鈣有效修飾后納米疫苗的物理化學性質(表面電荷和組成)的改變有關。

圖3｜NVs^cp在小鼠體內淋巴結累積的情況

a、注射后2、4和24小時解剖ILNs的體外熒光圖像

b、對皮下注射后不同時間點ILNs的熒光強度進行量化，來測量疫苗動力學

長期以來，癌癥嚴重威脅人類健康和生命安全，在治療癌癥的過程中，疫苗發(fā)揮了舉足輕重的作用?；诖蠖鄶?shù)蛋白質/多肽結構都含有促進鈣生物礦化的羧基，受NOX2機制的啟發(fā)，李永勇教授團隊構建了一種有前途的技術手段，用于改善各種癌癥疫苗模式的交叉呈現(xiàn)，包括多肽和蛋白質疫苗等無細胞平臺。考慮到它的方便性、有效性和生物相容性，未來可能被廣泛應用于癌癥治療。

參考文獻：https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2021.121089