最新研究成果 | 清华大学药学院蒯锐课题组构建了一种让树突状细胞和T细胞“双向奔赴”增强抗肿瘤免疫应答的固体自乳化纳米疫苗

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2025年11月7日清华大学药学院蒯锐课题组在Advanced Science发表题为“Designer solid self-emulsifying nanovaccines enable dual modulation of dendritic cells and T cells for potent antitumor immunity”的文章。该研究构建了一种固体自乳化纳米疫苗,揭示了该疫苗可通过双向调控树突状细胞(DC)和 T细胞的激活增强抗肿瘤免疫应答,初步建立了将该疫苗用于肿瘤治疗的方法。






研究过程

多肽疫苗因其安全性好、稳定性高、易于合成等优势,在肿瘤等重大疾病的治疗中极具应用潜力。然而,皮下或肌肉注射后多肽疫苗的快速清除特性限制了其激活抗肿瘤T细胞应答和抑制肿瘤生长的能力。基于乳剂(如Montanide)的多肽疫苗通过在注射位点形成抗原储库,延缓抗原清除并招募免疫细胞,从而增强免疫反应。然而,这种招募可能导致 T细胞在抗原富集的环境中因缺乏有效的共刺激信号而发生凋亡。因此,现代疫苗设计通常会将抗原与其他免疫刺激剂,如Toll样受体(TLR) 激动剂联用,以规避这一风险并协同增强免疫效果。尽管多种基于纳米颗粒的疫苗能增加多肽抗原和TLR激动剂向淋巴结的输送,促进淋巴结内的DC吞噬疫苗并将相关信号传递给 T细胞以引发 T细胞应答,但纳米颗粒在体内的转运机制及纳米颗粒是否同时调控DC与T细胞尚不完全清楚,这在很大程度上制约了更加安全有效的多肽疫苗的开发。

基于以上背景,蒯锐课题组构建了一种粒径约为20纳米、表面性质连续可调的固体自乳化纳米疫苗(Solid Self-emulsifying nanovaccines, SSE),SSE由水包油载体、疏水修饰的肿瘤抗原肽和TLR9激动剂CpG构成。SSE疫苗可在冻干状态长期存放,水化后可快速形成粒径均一的纳米颗粒。优选的SSE在淋巴结的蓄积效率比Montanide乳剂、AS03乳剂、脂质体分别高181.9、13.9、2.4倍,比传统的未经固体化工艺制备的200纳米左右的自微乳(Self-emulsifying nanovaccines, SE)高2倍。研究人员使用多种不同的多肽抗原均证实SSE疫苗引发的肿瘤抗原特异性T细胞应答也远高于使用基于Montanide乳剂、AS03乳剂、脂质体、SE的疫苗。机制研究发现,SSE表面结合的载脂蛋白E(ApoE)对疫苗在淋巴结蓄积和免疫细胞吞噬方面至关重要。敲除小鼠体内的ApoE显著削弱了SSE疫苗在淋巴结的积累并降低抗原特异性T细胞应答。由于低密度脂蛋白受体(LDLR)是ApoE的受体,研究人员进一步敲除小鼠体内的LDLR,结果观察到与ApoE敲除小鼠一致的表型,表明SSE疫苗的递送过程依赖于ApoE-LDLR轴。另一方面,研究团队观察到SSE表现出较高的被T细胞内吞能力,提示SSE可能具备直接调控T细胞的潜力。实验表明,SSE的组分角鲨烯可增加 T细胞膜上胆固醇含量,促进脂筏形成,进一步增强脂筏上T细胞受体(TCR)相关信号蛋白的磷酸化,最终增敏 T细胞激活。使用角鲨烯氧化酶抑制剂可干扰SSE增强 T细胞激活的效果,在小鼠体内条件性敲除T细胞的角鲨烯氧化酶削弱了接种SSE疫苗的小鼠产生抗原特异性T细胞的能力。以上结果表明SSE疫苗除了依赖传统方式通过调控DC促进T细胞激活外,还直接作用于T细胞增敏其激活效果。这种让DC和T细胞“双向奔赴”增强抗肿瘤免疫应答的疫苗在多种肿瘤模型上均有效抑制肿瘤生长,并保护治愈小鼠免于复发。


图1:固体自乳化纳米疫苗通过对树突状细胞和T细胞的双向调控增强抗肿瘤免疫应答的示意图。



研究结论

该研究报道了一种诱导强效抗原特异性T细胞应答的固体化自乳化纳米疫苗;阐明了该疫苗依赖表面吸附的蛋白冠组分ApoE提高淋巴结蓄积,同时通过对DC和T细胞的双向调控并产生强大的抗肿瘤T细胞应答和抗肿瘤效果,为未来肿瘤疫苗的研究提供新的思路。






致谢

清华大学药学院蒯锐研究员为本文的通讯作者。蒯锐课题组已出站博士后沈雪莹为本文的第一作者。蒯锐课题组博士生凡诗琦、吴程程、杨凯如,已毕业博士生何嘉、罗岚清,已出站博士后李君耀,中山大学肿瘤防治中心夏小俊为本课题的开展提供了大量帮助。本课题得到了国家高层次人才计划青年项目、国家自然科学基金、清华-北大生命科学联合中心、清华大学前沿交叉专项、笃实专项等基金支持。


论文链接:https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202512139