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ACS NANO | 用于癌症免疫治疗的靶向和自佐剂纳米糖疫苗

发布时间:2024-12-30 14:59:55      作者:青岛海大海洋寡糖科技有限公司      来源:本站

文章题目:Targeted and Self-Adjuvated Nanoglycovaccine Candidate for Cancer Immunotherapy

发表期刊:ACS NANO 

影响因子:17.1

通讯单位:葡萄牙肿瘤研究所(CI-IPOP)

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        近阶段的研究发现,在许多癌症类型中过表达的粘蛋白16 (MUC16)糖蛋白已成为免疫治疗干预的潜在靶点。MUC16携带的抗原Tn (GalNAc-α-O-Ser/Thr),在健康组织中表达极低,但在侵袭性强的原发肿瘤和转移瘤的细胞表面表达丰富,在疾病进展中发挥关键功能。

        经典的癌症糖疫苗设计思路是将糖肽或糖苷链偶联到能够引起T细胞参与和抗原呈递的蛋白质载体上,但当多种抗原共存在同一蛋白载体上时,出现了抗原竞争问题。

        聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)纳米颗粒(NPs)因其独特的理化性质而成为一种合适的疫苗接种载体,能够有效的免疫呈递,最大限度地提高疫苗在癌症免疫治疗和其他疾病中的总体疗效。

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图1. 多价PLGA MUC16-Tn纳米糖候选疫苗的生产流程

        如图1所示,本文利用癌症相关的MUC16-Tn糖蛋白形式作为抗原呈递细胞(APC)的新抗原和靶向分子,评估了由MUC16-Tn功能化的PLGAPEG NPs的物理化学特性和该结构在体外激活人类单核细胞来源的树突状细胞(mo-DCs)的能力。另外,还评估了这些NPs在体内的安全性,以及它们诱导MUC16-Tn靶向IgG的能力。

        文章介绍了通过酶法合成癌症纳米疫苗生产的MUC16-Tn糖肽文库,主要产生二糖基化和三糖基化肽(占总糖肽的50%),其次是单糖基化和四糖基化肽。

表1. PLGA-PEG-MAL纳米结构的理化性质

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        本文采用双乳液-溶剂蒸发法制备聚(丙交酯-羟基乙酸酯)-b-聚(乙二醇)-马来酰亚胺(PLGA-PEG-MAL) NPs,然后用MUC16-Tn糖肽功能化纳米颗粒,形成PLGA-PEG-MAL-MUC16- Tn结构体。如表1所示,功能化导致了尺寸和异质性的微小变化,所有配方都保持负zeta电位,表明稳定性、低聚集倾向,而MUC16-Tn糖肽在NPs表面的存在增加了它们的负电位。这些差异表明,GalNAc的存在可能在增强MUC16的结合能力方面发挥了重要作用。功能化后的NPs具有合适的尺寸(20 200 nm)、形状(球形)和均匀性,可以优先靶向DC,并有效地转运到淋巴结进行抗原呈递。此外,超过95%的糖肽被功能化成NPs,这表明偶联的成功,但并不能完全排除某种程度的吸附。另外,这些NPs在长时间的生理pH下表现出优异的稳定性。

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图2. VVA/MGL凝集素对Tn识别的评价

        如图2所示,通过NMR进行补充研究,以确认与NPs连接的MUC16-Tn的存在,结果显示,马来酰亚胺对应的7.0-7.5 ppm的共振缺失,表明是通过马来酰亚胺基团偶联,除此之外,仍能观察到SH对应的信号,表明糖肽有一定程度的吸附。另外,文章使用VVA和MGL两种凝集素对NPs上MUC16- Tn糖肽进行识别,结果显示这两种凝集素对Tn抗原具有很强的亲和力。

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图3. 制剂的内毒素水平测定

        如图3所示,在进行体外和体内试验之前,测定了制剂的内毒素水平。结果显示,MUC16-Tn功能化的NPs具有诱导mo-DC激活的显著能力,类似于脂多糖(LPS)阳性对照,即使在低NPs浓度和缺乏佐剂的情况下也是如此。

图4. 体外疫苗激活mo-DCs的能力

E:糖免疫小鼠血清中IgG抗体特异性识别合成MUC16和MUC16-Tn

F: IgG特异性识别表达MUC16-Tn的膀胱癌细胞

        如图4所示,文章还研究了纳米候选疫苗在体外激活mo-DCs的能力。研究发现,由于未功能化的NPs或糖肽未观察到免疫刺激作用,糖免疫候选疫苗的自佐剂能力依赖于与PLGA-PEG-MAL NPs结合的MUC16-Tn糖肽的协同作用。

        总结:文章介绍了一种无佐剂的聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)基纳米糖抗原递送方法,该方法消除了对蛋白质载体的需求,同时表现出靶向性和佐剂性。在体内,该配方的纳米候选疫苗也是无毒的,并且在癌细胞和肿瘤中诱导产生特异性靶向MUC16和MUC16-Tn糖蛋白样的IgG,在精确靶向癌症和靶向免疫治疗方面具有潜力。

        原文链接:https://doi.org/10.1021/acsnano.3c12487

作者:王礼浩

审核:李全才、吕友晶

编辑:邵萌

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