光转换细胞技术：小鼠疫苗佐剂效力快速评估的新方法

本研究针对疫苗佐剂筛选过程中耗时耗力的技术瓶颈，开发了一种基于KikGR光转换小鼠模型的创新方法。研究人员通过实时追踪皮肤来源的迁移性树突细胞(Mig DCs)向引流淋巴结(dLNs)的迁移动态，在48小时内即可预测CD8+ T细胞应答强度。该技术突破了传统佐剂评价需数周实验周期的限制，为肿瘤疫苗和治疗性疫苗开发提供了高效筛选工具。

　　

疫苗研发领域长期面临一个关键挑战：如何快速评估佐剂诱导细胞免疫应答的效力？传统方法需要耗费数周时间监测T细胞反应，而CD8⁺ T细胞作为抗肿瘤免疫的核心效应细胞，其活化效率直接决定疫苗效果。现有技术难以在早期阶段预测佐剂效能，这严重制约了肿瘤疫苗和治疗性传染病的研发进程。

复旦大学的研究团队在《iScience》发表的研究中，创新性地利用KikGR光转换小鼠模型解决了这一难题。这种转基因小鼠表达可光转换荧光蛋白KikGR，在436nm紫光照射下能从绿色转变为红色荧光。研究人员通过精确控制光照参数（400 mW/cm²持续4分钟），实现了对皮肤区域细胞的稳定标记，并建立了一套完整的迁移性树突细胞(Mig DCs)追踪系统。

关键技术包括：1）优化光转换参数实现72小时稳定追踪；2）流式细胞术分析dLNs中KikGR-red细胞与Mig DCs的关联性；3）OT-I CD8⁺ T细胞过继转移模型评估增殖反应；4）E.G7-OVA肿瘤模型验证抗肿瘤效果；5）CCR7抗体阻断实验明确迁移机制。

Photoconversion tracking skin cells in KikGR mice
通过系统优化光照强度，研究发现400 mW/cm²的光照条件可使KikGR-red信号稳定维持72小时，且不影响淋巴结正常生理状态。这种非侵入性标记方法为后续动态追踪奠定了基础。

Translocation of KikGR-red cells correlated to the migratory DCs
在OVA联合不同佐剂（TLR激动剂CR108、铝佐剂Alum、MF59）免疫后，70-80%的dLNs中KikGR-red细胞为CD11c^medMHCII^hi Mig DCs亚群。其中CR108激活的Mig DCs在24-48小时可达30,000个，显著高于其他佐剂组，且KikGR-red细胞数量与Mig DCs呈强相关（Spearman r=0.89）。

Effects of adjuvants on KikGR-red cell cross-presentation to CD8⁺ T cells
通过H-2K^b-SIINFEKL特异性抗体检测发现，CR108组KikGR-red细胞的抗原交叉呈递效率（15%）远超MF59（8%）和Alum（5%）。这表明光转换细胞能准确反映不同佐剂增强抗原交叉呈递的能力差异。

Effects of adjuvants on elicitation of CD8⁺ T cell priming in vivo
过继转移实验显示，CR108+OVA免疫组诱导的OT-I CD8⁺ T细胞增殖最显著（完成6-7次分裂），且这种反应局限在dLNs中。这验证了KikGR-red细胞数量与CD8⁺ T细胞激活的正相关性。

Efficacy of adjuvants on anti-tumor
在E.G7-OVA肿瘤模型中，CR108+OVA治疗组肿瘤体积缩小40%，生存率达40%，并伴随大量CD8⁺ T细胞浸润。CD4⁺或CD8⁺ T细胞耗竭实验证实二者协同参与抗肿瘤应答。

CCR7-CCL19/CCL21 chemokine axis regulates Mig DCs migration and CD8⁺ T cell priming
CCR7阻断抗体使dLNs中Mig DCs减少60%，导致CD8⁺ T细胞增殖指数下降2.3倍，肿瘤控制效果丧失。这证实CCR7介导的Mig DCs迁移是启动T细胞应答的关键环节。

该研究建立了疫苗佐剂效力的早期预测体系，将传统数周的评估周期缩短至48小时。通过揭示Mig DCs迁移数量与CD8⁺ T细胞应答的定量关系，为理性设计抗肿瘤疫苗提供了新标准。技术层面，KikGR光转换系统实现了免疫细胞迁移的可视化追踪，这种"光学条形码"策略可拓展至其他免疫学研究领域。值得注意的是，该方法不仅能评估TLR激动剂等新型佐剂，对传统铝佐剂等也有判别力，具有广泛的适用性。研究还明确了CCR7通路在DC迁移中的核心地位，为靶向递送系统的开发提供了理论依据。

局限性在于光转换技术目前主要适用于皮肤来源细胞，对深部组织细胞的标记效率有待验证。此外，长期免疫过程中光信号衰减的动力学特征仍需系统研究。这些发现为后续开发更精准的免疫监测工具指明了方向，对加速肿瘤疫苗和传染病疫苗研发具有重要实践意义。