纳米新 “苗”:鼻喷式癌症纳米疫苗突破黏膜免疫困境

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Biomaterials 12.8

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  为解决黏膜疫苗诱导黏膜免疫困难、蛋白抗原稳定性低等问题,研究人员开发了 DA3/R848/OVA 纳米疫苗共递送平台。结果显示该疫苗能增强免疫反应、抑制肿瘤生长。这为无针鼻内免疫和癌症治疗提供新方向。

  
在医学发展的长河中,传染病的爆发与肆虐始终是人类健康的巨大威胁。大多数病原体狡猾地选择从人体的黏膜表面,如胃肠道、呼吸道和泌尿生殖道等部位入侵。然而,目前多数被批准使用的疫苗,却常通过肌肉注射和皮下注射的方式给药,这些传统途径在诱导强大的黏膜免疫方面效果不佳。想象一下,人体的黏膜组织就像一道道脆弱的防线,病原体轻易就能突破,而传统疫苗却无法有效增强这道防线的力量,这该是多么令人担忧的事情。

同时,蛋白质抗原虽有诸多优点,如安全性高、能产生抗原特异性抗体且易于化学修饰等,但在生理条件下容易聚集,免疫原性也较低,就像战场上看似装备精良却缺乏战斗力的士兵。因此,开发既能诱导黏膜免疫反应,又能通过无针方式便于大规模接种的黏膜疫苗迫在眉睫。在这样的背景下,来自未知研究机构的研究人员勇敢地迎接挑战,开展了一项关于生物工程转移性癌症纳米疫苗用于无针鼻内免疫的研究,相关成果发表在《Biomaterials》杂志上。

研究人员运用了多种关键技术方法。首先是纳米颗粒的合成技术,他们通过 DCC/NHS 反应制备出活化的 DOCA,再经耦合反应合成 DA 共轭物,进而构建出能负载抗原和佐剂的纳米颗粒。其次,利用了细胞实验技术,检测纳米疫苗对树突状细胞(DCs)的激活效果、细胞摄取情况等;还进行了动物实验,采用 B16-OVA 黑色素瘤模型和转移性肺癌模型,评估纳米疫苗的治疗和预防效果 。

纳米疫苗的合成与特性


研究人员以脱氧胆酸(DOCA)修饰的聚合物为基础构建纳米疫苗。先通过 DCC/NHS 反应制备活化的 DOCA,再使其与聚乙烯亚胺(PEI)的胺基发生耦合反应合成 DA 共轭物。通过1H NMR 光谱对合成过程进行监测,结果显示 DOCA-NHS 出现新峰,DA 共轭物也呈现出 PEI 的特征峰,证明合成成功。所制备的纳米颗粒尺寸适宜,表面带有正电荷,这些特性使其更易被抗原呈递细胞识别和摄取。

纳米疫苗对免疫细胞的影响


将 DA3/R848/OVA 纳米疫苗与树突状细胞(DCs)共孵育,结果表明,该纳米疫苗激活 DCs 的能力比单独的 OVA 或 OVA + R848 更强。纳米疫苗促进 DCs 成熟,使其表面的成熟标记物表达增加,同时刺激 DCs 分泌促炎细胞因子,如肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)、白细胞介素 - 6(IL-6)等 ,这一系列变化增强了免疫系统的战斗力。

纳米疫苗的体内抗肿瘤效果


在 B16-OVA 黑色素瘤小鼠模型中,给予 DA3/R848/OVA 纳米疫苗治疗,显著抑制了肿瘤生长。预防性免疫接种该纳米疫苗后,小鼠产生免疫记忆,再次受到肿瘤细胞攻击时,能持续抑制肿瘤发展。通过鼻内递送纳米疫苗,在转移性肺癌模型中,不仅提高了肺部肿瘤病灶的抗肿瘤效果,还延长了小鼠的生存率。

研究人员开发的 DA3/R848/OVA 纳米疫苗共递送平台,通过改善抗原稳定性,增强了免疫反应。该纳米疫苗能有效激活树突状细胞(DCs),在黑色素瘤和转移性肺癌模型中展现出强大的治疗和预防效果。鼻内免疫方式更是为无针接种提供了新方向,有望推动癌症治疗和预防领域的重大变革。不过,目前研究仍处于探索阶段,未来还需进一步深入研究纳米疫苗在人体中的安全性和有效性,优化疫苗配方和递送方式,以实现从实验室到临床应用的跨越,为人类健康带来新的希望。

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