【摘 要】
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近年来,肿瘤原位疫苗策略在基础与临床研究领域逐渐受到青睐,其主要通过局部放疗诱导肿瘤抗原释放并联合瘤内注射的免疫佐剂来发挥作用。然而,该策略中抗原的释放程度以及抗原利用率极度依赖于放疗剂量和抗原被摄取的能力。因此,为了解决以上问题,本论文设计一种新型纳米佐剂以捕获放疗诱导释放的肿瘤相关抗原,以此构建可提高抗原利用率的原位疫苗,促进机体产生肿瘤特异性T细胞,并驱动这些可识别肿瘤抗原的特异性T细胞进入
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近年来,肿瘤原位疫苗策略在基础与临床研究领域逐渐受到青睐,其主要通过局部放疗诱导肿瘤抗原释放并联合瘤内注射的免疫佐剂来发挥作用。然而,该策略中抗原的释放程度以及抗原利用率极度依赖于放疗剂量和抗原被摄取的能力。因此,为了解决以上问题,本论文设计一种新型纳米佐剂以捕获放疗诱导释放的肿瘤相关抗原,以此构建可提高抗原利用率的原位疫苗,促进机体产生肿瘤特异性T细胞,并驱动这些可识别肿瘤抗原的特异性T细胞进入肿瘤,系统性调控免疫响应,更快更好地识别和杀灭肿瘤,实现个体化治疗。同时,为优化放射免疫治疗策略,还将通过靶向T细胞表面PD-1进行活体成像,监测疫苗免疫响应过程,以期实现早期高效治疗。目的:为了提高抗原利用率,延长抗原和佐剂在体内的循环时间,本论文拟合成一种马来酰亚胺和CpG佐剂修饰的Fe3O4纳米佐剂,利用马来酰亚胺与放疗释放的抗原上的巯基结合形成原位疫苗,以期充分利用自体抗原,调控肿瘤微环境,从而实现有效的抗肿瘤疗效。方法:首先,通过一种简单、绿色的方法合成了 Fe3O4@Mal-CpG纳米佐剂,并采用透射电镜、动态光散射和紫外吸收光谱等方法对其进行理化表征。其次,在细胞层面上,通过BCA蛋白检测、动态光散射、质谱分析以及细胞流式等考察了 Fe3O4@Mal-CpG纳米佐剂对抗原的捕获以及刺激树突状细胞成熟的能力。最后,在活体水平上,通过淋巴结和肿瘤的细胞流式、肿瘤生长曲线、小动物活体成像以及细胞因子检测等探究原位疫苗的免疫激活情况及抗肿瘤效应,并通过小动物活体成像和磁共振成像等方法无创监测活体免疫响应过程。结果:在本研究中,我们成功合成了具有捕获抗原功能,同时负载佐剂的Fe3O4@Mal-CpG纳米佐剂,并通过紫外吸收光谱、粒径和电势加以证明。在细胞层面上,Fe3O4@Mal-CpG可以在放疗后捕获肿瘤相关抗原,形成原位疫苗,使树突状细胞表面共刺激分子CD80,CD86表达升高,刺激树突状细胞成熟,同时,其表面CD103表达也升高,表明其迁移及抗原提呈能力提高。在活体水平上,放疗联合Fe3O4@Mal-CpG形成的原位疫苗可以促进淋巴结中树突状细胞的成熟,增强其迁移到肿瘤微环境的能力和向T细胞提呈抗原的能力,从而使肿瘤中CD8+细胞毒性T细胞和CD4+T细胞的浸润增多并增强其分泌IFN-γ的能力,并且减少抑制性免疫细胞Treg的数量,提高CD8+T细胞表面的PD-1和OX40表达水平。通过小动物活体成像监测发现,原位疫苗治疗后,治疗和未治疗部位的肿瘤中PD-1的表达水平均在短期内升高。最后,通过与αPD-1抗体联合治疗后可进一步激活体内抗肿瘤免疫反应,实现有效的肿瘤抑制及转移。结论:放疗联合Fe3O4@Mal-CpG形成的原位疫苗可以提高抗原利用率,调控肿瘤微环境,从而增强抗肿瘤响应,实现肿瘤抑制以及高效的肿瘤治疗。
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