增强乳腺癌免疫治疗:负载肿瘤抗原的金纳米颗粒联合弗氏佐剂的应用研究

【字体: 时间:2025年05月15日 来源:Scientific Reports 3.8

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  乳腺癌传统疗法存在诸多局限,免疫治疗成新方向。研究人员探讨弗氏佐剂联合金纳米颗粒(AuNPs)与肿瘤细胞裂解物(TCL)的效果,发现该组合可激活免疫细胞,显著抑制肿瘤生长,为乳腺癌治疗提供新策略。

  
乳腺癌是全球女性最常见的恶性肿瘤,传统治疗手段如手术、化疗等虽能缩小肿瘤,却面临生存率低、易复发及副作用显著等困境。随着免疫学的发展,通过激活人体免疫系统对抗肿瘤的免疫治疗成为焦点。然而,如何有效激活抗原呈递细胞(如树突状细胞 DCs)、增强抗原特异性免疫应答,尤其是促使免疫反应从辅助性 T 细胞 2 型(Th2)向 1 型(Th1)转变,仍是提升治疗效果的关键挑战。在此背景下,来自伊朗沙希德贝赫什提大学和德黑兰大学的研究团队,开展了弗氏佐剂联合金纳米颗粒(AuNPs)与肿瘤细胞裂解物(TCL)用于乳腺癌免疫治疗的研究,相关成果发表于《Scientific Reports》。

研究团队采用氧化还原法合成金纳米颗粒,通过紫外 - 可见光谱(UV-Vis)、扫描电子显微镜(SEM)和动态光散射(DLS)等技术对其进行表征,确认其呈球形、粒径约 50-60 nm。通过冻融循环法制备肿瘤细胞裂解物,并将其与金纳米颗粒结合。利用弗氏完全佐剂(CFA)与上述成分制备疫苗,通过体外释放实验证实佐剂可实现金纳米颗粒和肿瘤抗原的持续缓慢释放,形成 “抗原储存库”。

在动物实验中,研究人员将 70 只 BALB/c 雌性小鼠分为预防组、治疗组及联合治疗组。预防组在肿瘤接种前注射 CFA-TCL 疫苗,治疗组在肿瘤形成后分别给予 CFA-TCL、CFA-AuNPs、CFA-TCL-AuNPs 及 CFA-TCL-AuNPs 联合环磷酰胺(CP)治疗。通过测量肿瘤体积、体重变化,结合实时荧光定量 PCR(RT-PCR)检测脾脏细胞因子表达(如 IFN-γ、IL-1、IL-18、IL-4、CD8+)及组织病理染色(H&E),评估疫苗的免疫原性和抗肿瘤效果。

研究结果


  1. 疫苗表征与释放特性
    紫外 - 可见光谱显示金纳米颗粒在 523 nm 处有强吸收峰,SEM 和 DLS 证实其形态均一、粒径分布均匀。金纳米颗粒结合肿瘤抗原后,zeta 电位由 - 0.183 mV 变为 0.500 mV,表明抗原成功偶联。弗氏佐剂在磷酸盐缓冲液(pH 6.1)中可缓慢释放 TCL 和 AuNPs,持续时间达一周以上,提示其通过 “抗原 depot 效应” 延长免疫刺激。

  2. 预防组抗肿瘤效果
    与对照组相比,CFA-TCL 预防接种组肿瘤生长显著延迟,接种后 25 天肿瘤体积明显缩小,生存率提高(P=0.0024),且小鼠体重无显著差异,表明疫苗安全性良好。

  3. 治疗组疗效与联合化疗作用
    治疗组中,CFA-TCL-AuNPs-CP 联合治疗效果最佳,31 天内肿瘤体积较对照组减少超 85%,而单纯 CFA-TCL 或 CFA-AuNPs 组肿瘤缩小程度次之。 Kaplan-Meier 生存曲线显示,各治疗组生存率均显著高于对照组,其中联合治疗组生存优势更明显。脾脏指数分析表明,治疗组脾脏体积和重量增加,反映免疫细胞活化。

  4. 细胞因子与免疫应答调控
    实时 PCR 结果显示,治疗组中促 Th1 型细胞因子(IFN-γ、IL-1、IL-18、CD8+)表达显著升高,而 Th2 型细胞因子 IL-4 水平降低,证实疫苗诱导了免疫应答向 Th1 型偏移,增强细胞毒性 T 细胞介导的抗肿瘤反应。


结论与意义


该研究证实,弗氏佐剂联合金纳米颗粒和肿瘤抗原可通过持续释放抗原、激活树突状细胞、促进 Th1 型免疫应答,显著增强乳腺癌免疫治疗效果。金纳米颗粒作为抗原载体,不仅提高抗原呈递效率,还能诱导肿瘤细胞免疫原性死亡(ICD),释放损伤相关分子模式(DAMP),进一步激活免疫系统。联合低剂量环磷酰胺(CP)的化疗策略,通过协同作用实现肿瘤体积快速缩小,为临床联合治疗提供了新范式。此外,组织病理分析显示治疗组主要器官无明显毒性,验证了该疫苗系统的生物相容性。该研究为开发高效、低毒的肿瘤疫苗提供了实验依据,有望推动乳腺癌免疫治疗的临床转化。

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