日前,科學刊中《科學》子刊《科學-轉化醫學》發表一篇來自中國國家納米科學中心的國團最新研究。由聶廣軍研究員、隊開吳雁研究員與趙宇亮院士領導的發納團隊在個體化癌癥疫苗研發中取得積極進展,可在多種小鼠模型中抑制腫瘤復發。米癌苗
說到疫苗,癥疫制腫大家都不陌生。望抑每個人出生后都需要接種疫苗,瘤復預防疾病。科學刊中有時,國團這些疫苗的隊開保護力還能維持終身。然而目前絕大多數疫苗針對的發納都是傳染性疾病。相比之下,米癌苗癌癥雖然是癥疫制腫全球最致命的疾病之一,卻極少有癌癥疫苗的望抑開發消息。
要怪就怪癌癥實在太過復雜,像肺癌、胃癌這樣實體腫瘤更是如此——每一名患者的腫瘤都具有高度的“異質性”,即不同的細胞群之間可能含有不一樣的突變。同樣是肺癌,一名患者體內的突變,在另一名患者體內可能就不存在。這也給疫苗的開發帶來了難題。
曾經有人想過是否能將手術切除的腫瘤組織做成疫苗,打回患者體內。這樣一來,這種癌癥疫苗就是量身定做,有效針對患者體內的多種突變。只要患者產生相應的免疫力,不就能有效預防癌癥復發了嗎?
然而這樣做也有風險——腫瘤再怎么說,也是人體自身的細胞癌變后的產物。這些腫瘤帶有的大部分抗原可能也存在于人體的其它部位,因此免疫系統很有可能把它們認作是“熟人”,從而不激發免疫反應,疫苗也就失去了它應有的效果。
那有什么辦法能夠“教育”免疫系統,讓它們識別來自腫瘤的抗原嗎?科學家們想到,讓這些腫瘤抗原與細菌這樣的“壞人”進行綁定,就能提高免疫系統的警覺性。作為人體的常見入侵者,細菌往往能引起免疫系統的快速反應,并被清除出體外。
然而如果只是用細菌成分去“無腦”激活免疫系統,又會引起另一方面的問題。比如就有研究發現,位于革蘭氏陰性菌細胞壁表面的脂多糖會過度激活免疫系統,引起細胞因子風暴,可能致人于死地。這些發現也表明,想開發有效的癌癥疫苗,不但需要激活免疫系統,還需要把握住激活的“度”。
這正是本研究的突破所在。利用納米技術,研究團隊開發了一種納米癌癥疫苗,上邊既有來自腫瘤的抗原信息,又有來自大腸桿菌內膜的信號(作為佐劑,激發免疫反應)。由于本疫苗使用的大腸桿菌在腸道較為常見,使用的內膜又不含脂多糖,因此不易引起嚴重的免疫副作用。
實驗結果表明,這種“雜交”的癌癥疫苗能高效被樹突狀細胞攝取,提高腫瘤抗原和佐劑成分的遞送效率,引起強效的先天免疫反應和腫瘤特異的適應性免疫反應。在多種小鼠模型中,該疫苗也能有效抑制腫瘤復發,延長小鼠的術后生存期。此外,該疫苗還能產生持久的保護力。
本研究的官方新聞稿指出,這款納米癌癥疫苗能實現個體化抗原的有效遞送,誘導機體產生特異的免疫反應,且能抑制腫瘤的術后復發。更為重要的是,它在多種實體瘤中都有應用潛力,因此具有廣闊的臨床應用前景。
參考資料:
[1] Long Chen et al., (2021), Bacterial cytoplasmic membranes synergistically enhance the antitumor activity of autologous cancer vaccines, Science Translational Medicine, DOI: 10.1126/scitranslmed.abc2816
[2] 國家納米科學中心在個性化腫瘤疫苗研究中取得進展, Retrieved July 9, 2021, from http://www.nanoctr.cas.cn/zytp2017/202107/t20210707_6128099.html
[3] Personalized tumor vaccines may solve tumor recurrence and metastasis challenges, Retrieved July 9, 2021, from https://www.eurekalert.org/pub_releases/2021-07/caos-ptv070721.php