疫苗前沿 | 适配体功能化纳米疫苗：靶向体内DC亚群增强抗肿瘤免疫

DC是癌症疫苗开发中最有希望的靶点之一，因为它们能够摄取和呈递抗原以刺激全身和持久的免疫，以保护机体免受癌症的发生和转移。体外生成的树突状细胞存在操作复杂、易污染等局限性，而直接在体内用肿瘤相关抗原刺激树突状细胞的疫苗接种策略更适合临床。

此外，DC是高度异质性的免疫细胞，有多种不同的亚群，每一个亚群都具有功能特化的特点。将疫苗靶向最佳的DC亚群也有助于实现最佳的抗癌免疫。

使用免疫刺激佐剂可增强抗原特异性免疫反应纳米疫苗是通过将抗原和佐剂偶联或包封在纳米级载体上而构建的，已成为新型疫苗的设计策略，但是由于制备复杂和有毒材料等原因，实际应用较少。

在本文中，作者构建了适体功能化化的纳米疫苗，用于肿瘤相关抗原的的体内DC亚群靶向脉冲。

Result 1:抗原和佐剂递送纳米疫苗

作者选择了OVA作为模型抗原，LPS作为免疫刺激佐剂，加入了CD1d的一种配体αGalcer，适度搅拌下，与OVA形成纳米颗粒，简称为OLG。为了保护纳米疫苗在血液循环中的作用，在纳米颗粒表涂布了一层EGCG（酚类抗氧化剂）。整个复合物被称为OLG/EGCG。

为了实现DC靶向递送，选择了两个已经报道的核酸适配体(是一种经体外筛选技术-指数富集的配体系统进化技术，得到的结构化的寡核苷酸序列 (RNA或 DNA)，与相应的靶标分子有严格的识别能力和高度的亲和力）iDC和CD209，经流式检测后发现适配体可以与DC特异性结合。

作者认为，未成熟D靶向抗原有望引发更强的抗肿瘤免疫。因此，作者将核酸适配体的5‘端标记，将其通过亲核反应成功偶联到OLG/EGCG上。iDC和CD209在OLG/EGCG表面修饰后，与未成熟DC特异性结合能力加强，诱导DC成熟率超过75%。通过使用具有OVA特异性T细胞受体的OT-I-T细胞作为T细胞模型，证明该种具有适配体功能化纳米疫苗的BMDCs可以引发具有抗原特异性的有效的T细胞活化。

Result 2:适体功能化纳米疫苗在体内靶向DC亚群

为了研究疫苗在体内的一系列性能。作者合成了AuNCs(金纳米团簇）。Au可被BSA还原成Au原子，此时AuNCs具有长波长荧光。将AuNCs与OVA组合成为纳米颗粒，成为VACAu.这个系统荧光稳定，是研究纳米疫苗体内分布的可靠系统。

通过该系统，可以看到疫苗株的腋窝处观察到显著的荧光信号，且iDC组高于CD209组。接种疫苗10.5h后取器官进行成像，疫苗组小鼠的LN中，AuNC信号最强，这些结果表明，iDC和CD209可以促进纳米疫苗的LN积累。

静脉注射纳米疫苗1小时候收集PBMC来检测小鼠体内细胞类型的特异性。iDC疫苗组显示出高于CD209组的cDC1和cDC2的高结合能力。这两组同时都未检测到与pDC的结合。cDC1和cCD2在交叉呈现抗原方面具有优势，说明，改疫苗有望诱导有效的抗肿瘤免疫。

Result 3:靶向cDC的纳米疫苗在体内表现出强大的免疫反应。

进一步评估纳米疫苗在体内产生抗肿瘤免疫的能力。用纳米疫苗处理小鼠后，通过评估小鼠脾细胞来检测DC的成熟水平。证明纳米疫苗可以促进体内的DC成熟，且OLG/EGCG-iDC组表现最好。

通过测量NKT和T细胞的频率来测试疫苗刺激适应性免疫的能力。所有接种小鼠CD4+ T细胞、CD8+ T细胞和NKT细胞的百分比均明显升高。OLG/EGCG-iDC处理的小鼠产生的频率最高。OLG/EGCG-iDC处理组刺激了最高水平的IL-2、TNFα和IFN-γ的分泌。且所有血清细胞因子在都在正常范围内，表明疫苗接种是可以耐受的。

与用OLG/EGCG-Ctrl处理的小鼠相比，用适配体功能化纳米疫苗处理的小鼠中TEM和TCM的频率更高。同时，OLG/EGCG-iDC具有更高的cDC靶向能力，诱导的免疫记忆效应比OLG/EGCG-CD209更强，提示其具有预防肿瘤的潜力。

Result 4:针对cDC的肿瘤预防纳米疫苗

为了检验纳米疫苗对肿瘤的预防作用，将C57BL/6小鼠随机分为5组，每7 d接种3次OVA固定剂量0.5 μg的不同纳米疫苗。第一次接种21天后，皮下转染表达ova的B16F10肿瘤细胞(1 × 106)，再喂养3周处死。与未治疗组(DPBS)相比，所有这些纳米疫苗都抑制肿瘤生长，而OLG/EGCGiDC最大限度地减少了肿瘤体积(95.5%)，肿瘤切片坏死较少。同时，从小鼠的体重和正常器官组织的H&E染色(图S19)可以看出，这些疫苗接种处理对小鼠的副作用有限。这些结果表明，纳米疫苗可以建立有效的免疫反应，防止肿瘤的发展。

Result 5:靶向cDC的纳米疫苗抑制肿瘤转移

作者建立了肿瘤转移模型。一般情况下，将C57BL/6小鼠随机分为5组，在第0天每只小鼠静脉注射ovat转染的B16F10细胞(1 × 106)。然后在第4天和第9天用不同的疫苗免疫小鼠。第20天，处死小鼠收集肺器官。，处理OLG/EGCGiDC可以显著减少肺部黑色结节的数量。在OLG/ EGCG-Ctrl和OLG/EGCG-CD209组中观察到B16F10细胞的相对快速生长。同时，从体重可以看出，这些疫苗的副作用很少。这些结果证明了DC功能化纳米疫苗在保护机体免受肿瘤转移方面的卓越能力。

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撰写| 药时空

校稿| Gddra编审| Hide / Blue sea

编辑 设计| Alice