Nat Commun | 清华大学蒯锐团队开发了一种含有声敏剂的设计脂质体纳米疫苗,以有效地编程小鼠的T细胞免疫

学术   2024-09-18 16:34   河南  


iNature

在肿瘤中诱导高水平的抗原特异性CD8α+T细胞有利于癌症免疫治疗,但以安全有效的方式实现这一目标仍然具有挑战性。

2024年9月16日,清华大学蒯锐作为通讯作者Nature Communications 在线发表题为Tuning the fluidity and protein corona of ultrasound-responsive liposomal nanovaccines to program T cell immunity in mice的研究论文,该研究开发了一种含有声敏剂(LNVS)的设计脂质体纳米疫苗,以有效的编程小鼠的T细胞免疫。

静脉注射后,LNVS以蛋白质冠状和流动性依赖的方式在脾脏中积累,导致抗原特异性CD8α+T细胞的频率高于可溶性疫苗(抗原和佐剂的混合物)。同时,一些LNVS在肿瘤中被动积累,对超声(US)做出反应,增加有利于募集CD8α+T细胞的趋化因子和粘附分子的水平。LNVS+US诱导比传统声动力疗法更高水平的瘤内抗肿瘤T细胞,使已建立的小鼠MC38肿瘤和原位宫颈癌消退,并保护治愈小鼠免于复发。研究的平台揭示了调整纳米疫苗的流动性和蛋白质冠状对编程小鼠T细胞免疫的重要性,并可能启发癌症免疫治疗的新策略。

越来越多的证据表明,肿瘤抗原特异性CD8α+T细胞水平与肿瘤患者的预后呈正相关。这激发了各种可以增加肿瘤内CD8α+T细胞水平的策略。在这些策略中,肽癌疫苗因其良好的安全性和易于制造而被广泛用于增强CD8α+T细胞应答。这通常是通过将癌症疫苗递送到淋巴样器官(如淋巴结)来实现的,在那里,树突状细胞等抗原呈递细胞接受由抗原和佐剂组成的疫苗,在MHC I类背景下呈递抗原表位,并上调刺激信号和细胞因子。当naïve T细胞接收到这些信号时,它们就会增殖并在全身循环以杀死肿瘤细胞。虽然许多癌症疫苗已被证明能有效地扩增肿瘤抗原特异性T细胞,但这些T细胞并不总是能有效地到达肿瘤,从而导致治疗效果不佳。先前的研究表明,接种疫苗后局部注射趋化因子或TLR激动剂可以促进抗原特异性T细胞向靶组织募集,但它们需要在肿瘤内注射趋化因子或TLR激动剂,这对于难以通过直接注射到达的肿瘤来说在技术上是具有挑战性的。

理想的解决方案是设计一种肽疫苗配方,在静脉注射后,既能靶向淋巴器官如脾脏使T细胞扩增,又能精确调节肿瘤微环境,促进趋化因子分泌,促进T细胞募集。一方面,为了靶向脾脏,将辅助脂质DOPA掺入含有可电离脂质的LNP或将衰老的红细胞膜掺入纳米颗粒中已被证明可以实现脾脏靶向递送,但相对复杂的脂质成分可能限制其在肽疫苗递送中的广泛应用,并且可电离的脂质在高剂量时可能引起潜在的毒性。另一方面,为了精确调节肿瘤微环境,疫苗制剂可以配备声敏剂并递送到肿瘤中,使其对外部超声产生反应,产生活性氧(声动力治疗),促进趋化因子分泌,招募T细胞。由于超声波很容易到达身体的不同部位,这种策略可以广泛适用于不同的肿瘤。然而,如何开发一种简单安全的疫苗配方,能够有效地针对脾脏和肿瘤编程T细胞免疫,仍然是一个难以捉摸的问题。

LNVS对MC38-OVA荷瘤小鼠有明显的治疗作用(图源自Nature Communications 

研究发现脂质体以蛋白质冠和流体依赖的方式积聚在脾脏中。含补体C3蛋白冠和高流动性的脂质体在脾脏中有效积聚。进一步将脂化抗原肽、脂化CpG和声敏剂装入选定的脂质体以获得LNVS。静脉注射LNVS在脾脏内有效积累,扩增抗原特异性CD8α+T细胞,部分在肿瘤内被动积累,响应超声,增加趋化因子和粘附分子,增强肿瘤内T细胞募集。导致对MC38肿瘤模型和原位宫颈癌模型的有效治疗作用。消耗循环T细胞或总CD8α+T细胞显著降低LNVS+US的治疗效果,表明CD8α+T细胞募集到肿瘤是最大化治疗效果的关键。


参考消息:

https://www.nature.com/articles/s41467-024-52104-z

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