宫颈癌是威胁全球女性健康的第二大恶性肿瘤,在几乎100%的宫颈癌患者中均检测到了人乳头瘤病毒(human papillomavirus,HPV)的存在。除宫颈癌,HPV还可以引起头颈癌、肛门和生殖道癌等。目前,尽管国际上已有预防性HPV疫苗获批准上市,但是鉴于疫苗的接种覆盖面有限、病毒基因型间交叉保护力有限、以及预防性疫苗对于已经建立的HPV长期感染或肿瘤患者,没有明显的治疗作用,HPV仍然是人类健康的重大威胁。因此,研发治疗性HPV疫苗,针对癌前病变和肿瘤进行免疫治疗,对于控制HPV相关疾病具有广阔的应用前景。然而,目前治疗性HPV疫苗临床研究普遍缺乏显著的治疗效果。研究显示,不能够激发高水平的特异性细胞免疫应答,是肿瘤疫苗设计中存在的显著问题。因此,积极开发新型抗原递送系统,增强抗原向抗原递呈细胞的递送,是提高疫苗激发的肿瘤抗原特异性细胞应答强度,增强肿瘤疫苗临床效力的重要策略。细菌外膜囊泡(outer membrane vesicles,OMVs)为一种蛋白脂质体纳米颗粒,直径为20-250nm,由革兰氏阴性菌在生长过程中由外膜突起释放到胞外。OMVs具有成为疫苗载体的诸多特点与优势:如可基因重组改造,可进行大蛋白及多蛋白呈递,具多种促进抗原递呈细胞识别的受体,具自佐剂活性,作为一种纳米颗粒可以促进向淋巴结趋化等。此外,B群奈瑟脑膜炎OMVs疫苗的成功临床应用,对于发展OMVs成为有潜力的疫苗载体有着重要提示作用。近年,有研究者尝试将外源蛋白整合到OMVs中,例如将肺炎球菌蛋白PspA成功呈递在沙门氏菌的OMVs以抵御肺炎双球菌的感染,以及我们前期研究中将Omp22蛋白呈递在大肠杆菌E.coli的OMVs上以抵御鲍曼不动杆菌的感染,展示OMVs经基因工程改造,可承载外源大分子抗原蛋白,诱导特异体液免疫应答,有效抵御病原菌的攻击。然而,以大肠杆菌OMVs作为治疗性疫苗载体、激发抗原特异的细胞免疫应答,其技术、免疫特点、肿瘤干预效应等相关的研究尚无报道。本研究旨在探讨重组细菌外膜囊泡作为一种新型治疗性肿瘤疫苗载体的特点与潜力。研究主要包括:1)利用基因工程手段将肿瘤抗原HPV16型E7蛋白呈递在大肠杆菌OMVs上,获得重组OMVs疫苗形式;2)在体外培养的巨噬细胞Raw264.7中,考察重组OMVs将自身成分及模式抗原GFP递送至抗原递呈细胞的能力;在体外诱导培养的骨髓来源树突状细胞(BMDCs)中,探讨了重组OMVs被高效摄取的能力、囊泡结构在摄取过程中的重要性及BMDCs摄取OMVs后的成熟情况;3)在C57BL/6小鼠TC-1移植肿瘤模型中,评价了呈递HPV16 E7抗原的重组OMVs激发特异细胞免疫的能力及对已建立肿瘤的治疗性干预效果。结果表明,经利用ClyA及硫氧还蛋白作为引导序列,可将HPV16E7蛋白呈现于OMVs表面及内腔;OMVs可被Raw264.7及BMDCs有效摄取,且囊泡结构对于摄取效率非常重要;OMVs能够促进BMDCs表面共刺激分子CD80、CD86、CD83、CD40等的高表达及TNFα的分泌,显著促进BMDCs的功能成熟;无需混合传统佐剂,重组OMVs同时诱导了抗原特异的细胞免疫应答和体液免疫应答,且具有偏向于诱导Th1/CTL的免疫特点;重组OMVs治疗性免疫显著抑制了肿瘤的生长;重组OMVs呈递E7较之wtOMVs直接混合E7以及弗氏佐剂混合E7,具有更强的免疫效应。本研究提示,纳米级的大肠杆菌OMVs在肿瘤免疫治疗中可以作为一种潜在的新型疫苗递送载体,有效激发肿瘤抗原特异的细胞免疫应答。研究为新型治疗性肿瘤疫苗突破探讨了崭新的策略。