整合糖基纳米疫苗技术增强癌症免疫治疗:基于TLR7-MYD88通路的抗肿瘤免疫新策略

【字体: 时间:2025年08月31日 来源:Communications Medicine 6.3

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  本研究针对癌症免疫治疗中免疫检查点抑制剂(ICIs)响应率低的问题,开发了一种整合糖基纳米疫苗(iGN)。研究人员通过将金纳米颗粒(GNPs)与TLR7配体(1V209)、糖链(α-甘露糖)和肽抗原(SIINFEKL)共价结合,构建了iGN系统。动物实验表明,iGN通过TLR7-MYD88通路激活抗原呈递细胞(APCs),显著诱导抗原特异性CD8+ T细胞,在EG7-OVA和B16-OVA肿瘤模型中展现出预防和治疗效果。与抗PD-1抗体联用可进一步提高生存率(46% vs 7.7%)。该研究为"冷肿瘤"转化为"热肿瘤"提供了新策略,发表在《Communications Medicine》。

  

在癌症治疗领域,免疫检查点抑制剂(ICIs)虽然带来了革命性突破,但仅对部分患者有效。这主要源于肿瘤微环境的异质性——"热肿瘤"富含CD8+ T细胞而对ICIs敏感,而"冷肿瘤"则缺乏T细胞浸润。如何将"冷肿瘤"转化为"热肿瘤"成为当前研究的重点。日本熊本大学Toshiro Moroishi团队另辟蹊径,从Hippo通路调控的免疫激活机制中获得灵感,开发出整合糖基纳米疫苗(iGN),为增强癌症免疫治疗效果提供了新思路。

研究团队采用金纳米颗粒(GNPs)为载体,通过硫辛酸(TA)将TLR7配体(1V209)、α-甘露糖和卵清蛋白(OVA)衍生肽抗原(SIINFEKL)共价结合,构建了iGN系统。关键技术包括:1) 纳米颗粒合成与表征(透射电镜、动态光散射);2) 流式细胞术分析免疫细胞亚群;3) 小鼠肿瘤模型(EG7-OVA和B16-OVA)评估预防和治疗效果;4) RNA测序分析树突状细胞转录组;5) 免疫组化检测肿瘤浸润淋巴细胞。实验使用C57BL/6小鼠及骨髓来源树突状细胞(BMDCs),通过Cre-loxP系统构建了CD11c+细胞特异性Myd88敲除小鼠。

研究结果部分:

"长肽抗原共价结合糖基纳米疫苗诱导细胞毒性免疫应答":比较不同长度和结合方式的OVA肽抗原发现,共价结合的14肽(SGLEQLESIINFEKL)比8肽(ESIINFEKL)更能有效诱导IFNγ+CD8+ T细胞(5% vs 0.5%),且镍-组氨酸非共价结合效果降低10倍。iGN诱导的T细胞表现出高CD44+CD62L-效应表型,体内杀伤效率达95%。

"iGN接种预防肿瘤生长":接种iGN 7天后移植EG7-OVA细胞,19天内完全抑制肿瘤生长,33%小鼠获得长期保护。脾脏中抗原特异性T细胞比例从接种后7天的5%降至19天的1.5%,提示免疫记忆可能随时间减弱。

"iGN治疗增加肿瘤浸润CD8+ T细胞并抑制肿瘤生长":在已建立的EG7-OVA模型中,iGN治疗使肿瘤体积显著缩小,肿瘤组织出现广泛坏死。流式分析显示治疗组肿瘤中CD8+ T细胞、IFNγ+和颗粒酶B+细胞分别增加2-3倍。

"iGN增强抗原交叉呈递的转录程序":RNA-seq显示iGN激活BMDCs中IL1β、IL6、IL12a和CCL3等细胞因子基因。基因集富集分析(GSEA)证实抗原加工和交叉呈递通路显著激活,CD86表达上调。

"iGN通过TLR7-MYD88信号通路激活CD11c+抗原呈递细胞":免疫印迹显示iGN处理30分钟内诱导IKKα/β磷酸化。CD11c+细胞特异性Myd88敲除使细胞因子诱导降低50-80%,细胞毒性T细胞活性从95%降至75%。

"iGN治疗提高荷瘤小鼠生存率":单用iGN使7.7%小鼠长期存活,而与抗PD-1联用将生存率提升至46%,显著优于单药治疗。

这项研究创新性地将纳米技术、糖生物学和免疫学相结合,证实iGN通过TLR7-MYD88通路激活APCs,有效诱导抗原特异性CD8+ T细胞。其重要意义在于:1) 为ICIs治疗无应答患者提供了联合治疗新方案;2) 通过精确调控抗原和佐剂的空间排列,优化了疫苗设计;3) 证实局部给药可引发系统性抗肿瘤免疫。未来研究可进一步优化给药途径(如静脉注射)和糖链结构(如改用α-岩藻糖),并探索临床转化潜力。该成果发表于《Communications Medicine》,为癌症免疫治疗领域提供了重要参考。

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