周雷1 , 闫苗2 , 江立波1 , 董健1
1. 复旦大学附属中山医院
2. 复旦大学
纳米疫苗是肿瘤疫苗领域的研究热点之一,但其免疫激活效果仍有待进一步提升。本研究拟构建负载MUC1抗原多肽的纳米马达疫苗、揭示马达运动辅助活化免疫细胞的分子机制、验证纳米马达疫苗激活体内抗肿瘤免疫在非小细胞肺癌脊柱转移瘤免疫治疗中的作用。
构建负载MUC1多肽的Au/Ag纳米马达,通过扫描电镜、投射电镜、动态光散射、N2吸附实验、热重分析、液相色谱、荧光光谱等实验进行纳米粒子表征。体外实验通过激光共聚焦显微镜观察马达运动对粒子在体外3D肿瘤球的深部穿透作用以及Au介导光热反应的促胞外基质(ECM)降解作用;通过肿瘤细胞与免疫细胞共培养,借助免疫荧光染色、CCK-8实验及流式细胞术分析马达运动辅助激活免疫细胞的作用,并通过Ca2+荧光探针、Western Blot实验揭示相关分子机制。体内实验通过非小细胞肺癌脊柱转移瘤模型小鼠及肺癌复发模型小鼠,借助活体成像、micro-CT、流式细胞术、免疫荧光/组化染色等实验分析负载MUC1多肽的纳米马达疫苗激活抗肿瘤免疫、抑制脊柱肿瘤发生发展的作用。
成功构建负载MUC1多肽的Au/Ag纳米马达Au/Ag@MUC1,其具有良好的近红外激光响应运动能力、光热效应、高载药率及药物控释性能。体外实验表明Au/Ag@MUC1具有良好的生物相容性、深部穿透与促ECM降解能力(P<0.05);此外,在共培养体系中,Au/Ag@MUC1的运动协同MUC1多肽显著促进了T细胞增殖、活化(IFN-γ、IL-2分泌)及肿瘤细胞杀伤作用(P<0.05)。为进一步明确其机制,发现纳米马达的运动能够激活抗原提呈细胞(DC细胞)膜表面的Ca2+通道释放,引起瞬时Ca2+内流激活mTOR/p65通路,最终促进主要组织相容性复合体1(MHC-I)表达增加(P<0.05),协助肿瘤抗原的提呈。体内实验结果显示,Au/Ag@MUC1纳米马达在激光激发下显著增加了CD4+、CD8+ T细胞的肿瘤浸润与记忆T细胞的形成(P<0.05),抑制了非小细胞肺癌脊柱转移瘤的发生发展,促进了抗肿瘤免疫记忆的形成。
Au/Ag@MUC1纳米马达的运动可协助DC细胞提呈肿瘤抗原MUC1,同时兼具光热效应促进ECM降解以利于抗肿瘤免疫细胞浸润,具有显著的抗肿瘤免疫激活作用,抑制了非小细胞肺癌脊柱转移瘤的发生发展。
COA2023