2020年，浙江大學(xué)化學(xué)學(xué)院湯谷平教授以及白宏震教授課題組在《Advanced Materials》發(fā)表了題為“A Hybrid Eukaryotic–Prokaryotic Nanoplatform with Photothermal Modality for Enhanced Antitumor Vaccination”的研究論文。

DOI: 10.1002/adma.201908185

該文中，構(gòu)建了黑色素瘤細胞膜囊泡（CMVs）和沙門氏菌外膜囊泡（OMVs）的真核-原核納米（EPV）平臺。融合的EPV將腫瘤特異性抗原與天然佐劑整合，表現(xiàn)出刺激免疫和喚起腫瘤特異性免疫反應(yīng)的能力。疫苗接種表明，EPV系統(tǒng)可以保護小鼠免受黑色素瘤的侵染。表現(xiàn)出作為癌癥疫苗的潛力。EPV平臺具有較高的可擴展性可加載互補的光熱模式，將ICG的PTT（PI）與免疫治療相結(jié)合。局部消除與持久抑制相結(jié)合的抗腫瘤協(xié)同作用已被證實，PI@EPV也被證實為一種增強的治療性疫苗。

該研究揭示了通過真核-原核融合技術(shù)實現(xiàn)的一種新的生物相容性和可擴展的疫苗平臺，提供了一種新的仿生策略，并為增強組合抗腫瘤疫苗接種提供了一種簡便的方法。

1）EPV構(gòu)建

融合EPV的構(gòu)建是將與攜帶抗原的黑色素瘤細胞膜外膜囊泡（CMVs）和天然佐劑沙門氏菌外膜囊泡（OMVs）進行整合。

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)在CMVs：OMVs=2:1時，EPV整體融合度較好，測定此時EPV粒徑約100nm。

對EPV進行SDS-PAGE及WB，EPV具有黑色素瘤膜相關(guān)特異性抗原及天然佐劑相關(guān)生物標志物。表明EPV集成了CMV和OMV相關(guān)優(yōu)勢。

2）PI@EPV有效誘導(dǎo)腫瘤特異性免疫

在無NIR照射，PI@OMV和PI@EPV誘導(dǎo)BMDC成熟能力高于PI@CMV表明佐劑表達MAMP刺激DC成熟；PI@EPV對細胞因子激活高于PI@OMV,PI@CMV。可推斷PI@EPV激活DC高于PI@OMV,PI@CMV。

PI@EPV處理的T細胞增殖顯著增加。表明PI@EPV具有DC-T免疫激活功能。

黑色素瘤暴露在射線5min，與控制組相比，PI@NPs都具有致死率，其中PI@EPV致死率最高。PI@EPV使BMDC增多，誘導(dǎo)DC成熟。對比可看出TNF-α和IL-12細胞因子在輻射下PI@EPV比無輻射，分泌增多表明：光熱介導(dǎo)免疫原性細胞死亡，會促進BMDC成熟。并且PI@EPV的免疫激活高于PI@NPs。

PI@EPV注射入小鼠C57體內(nèi)，持續(xù)觀察24h，ICG信號變化，隨時間增加熒光信號衰減。體外熒光信號表明PI@EPV在24h具有較好的累積效應(yīng)。PI@EPV能誘導(dǎo)DC成熟，進一步體內(nèi)誘導(dǎo)免疫反應(yīng)。體內(nèi)預(yù)防性實驗：使用B16F10和4T1細胞，小鼠分別注射（PI,PI@CMV, PI@OMV, and PI@EPV）后感染B16F10和4T1。

在B16F10模型中PI,PI@CMV, PI@OMV, 腫瘤抑制作用緩慢。而PI@EPV疫苗接種可有效抑制腫瘤發(fā)生，抑制率達到78.57%。與PI@CMV和PI@OMV組（15 d）相比，PI@ EPV接種延長了B16F10模型的無瘤時間（接種后19d），表明PI@ EPV具有持久的預(yù)防腫瘤能力。

與其他組相比，PI@EPV疫苗顯示記憶T細胞（CD3+CD8+CD44+CD62L−）的誘導(dǎo)增強，這揭示了PI@EPV介導(dǎo)的有效預(yù)防腫瘤的機制。與其他組相比，PI@EPV疫苗接種上調(diào)CD107a的數(shù)量。接種不同配方疫苗后，血清中IFN-γ的表達變化可忽略不計，表明對系統(tǒng)免疫應(yīng)答的影響較小。

對于脾臟和淋巴結(jié)，ELISPOT顯示接種后IFN-γ的表達水平顯著上調(diào)。特別是，與PI@OMV和PI@CMV組相比，PI@EPV治療誘導(dǎo)的IFN-γ表達最高，提示可有效誘導(dǎo)腫瘤特異性免疫。

3）驗證PI@EPV的體內(nèi)光熱免疫治療性能

C57BL/6小鼠感染B16F10腫瘤，當腫瘤體積達到70-100mm3時，用納米配方（PI、PI@CMV、PI@OMV和PI@EPV）進行單一治療。與其他組相比，PI@EPV+激光治療具有最強的腫瘤抑制效果，并且80%的治療小鼠成為無腫瘤的小鼠。

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