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整體過程(劃重點)
如下圖所示,該疫苗包括基于聚合物-肽結合物的納米變形器和負載的抗原肽(AP)。在酸性內體環(huán)境中,基于納米變形器的疫苗經歷了從納米球(直徑約100 nm)到納米片(長度或寬度幾微米)的劇烈形態(tài)變化,從而機械破壞了內體膜并將抗原性肽直接遞送至細胞質,并經過激活NLRP3炎性體途徑激活免疫系統(tǒng),進而誘導強大而安全的抗腫瘤免疫力。
納米疫苗的具體設計
首先,聚合物p(DMAEMA22-OGEMA4)-b-p(MAVE)30使用可逆加成-斷裂鏈轉移聚合(RAFT)合成。然后選取兩種D肽類:萘結合D肽(NDP),芘結合D肽(PDP),將其羥基化后再通過乙縮醛鍵與聚合物上的羥基進行結合。兩者在pH 7.4下自組裝成球形納米結構,但是,在酸性環(huán)境(pH 5.6)導致縮醛鍵的快速裂解和肽的釋放。釋放的NDP重新組裝成納米纖維(NT1),而PDP肽則組裝成納米片(NT2),這可能是因為PDP比NDP具有更大的芳香結構,這可能會導致分子之間更強的π-π堆積相互作用。
然后使用雞卵清蛋白衍生肽(OVA241-270)作為模型抗原肽,使用雙重乳液法進行藥物負載,而且超過80%的肽在24小時內進行釋放。
無需佐劑也可促進DC成熟
在細胞實驗中,NTV1和NTV2均可誘導胞質肽熒光信號的顯著增強。對于SIINFEKL表位肽的表面提呈實驗,發(fā)現(xiàn)NTV2處理的細胞在24 h時的SIINFEKL-H-2Kb復合物的水平要比其他組的細胞高得多,并且這種差異甚至在48h仍然很高。
研究人員還發(fā)現(xiàn)NTV2通過增強細胞因子(IL-1β,TNF-α,IL-10和IL-12p70)和DC成熟標記物(如CD40,CD80和CD86)的表達水平有效地刺激BMDC的成熟。這些結果表明NTV2有效地將AP傳遞到細胞質中,并促進DC的增殖,從而促進肽在體外的長時間表面呈現(xiàn)和向CD8+ T細胞交叉呈遞。
值得注意的是,即使沒有佐劑,NTV2也會促進DC的成熟。NTV2誘導的BMDC成熟可能是通過激活NLRP3炎性體途徑而發(fā)生的,并NTV2增強DC中的抗原加工。
在多種腫瘤模型中抗腫瘤效果明顯
在小鼠體內實驗中,結果表明,NTV2促進AP傳遞到引流淋巴結,這可能是有效的NLRP3-炎性體途徑激活的結果,且遞送的AP主要位于DC和巨噬細胞等抗原呈遞細胞中。此外,NTV2納米疫苗在體內顯示出約87.3%的抗原特異性殺傷作用,這證明了NTV2納米疫苗在體內引起強烈的腫瘤特異性免疫應答。
在體內腫瘤B16F10-OVA模型中的抗腫瘤效率評估中,NTV2導致總的T細胞浸潤改善,中央記憶和效應記憶T細胞種群增加,同時Treg種群和PD-1的表達減少,從而在體內提供有效的腫瘤生長抑制作用和長期抗腫瘤免疫,還表明體內DCs激活的機制是NLRP3-炎癥小體途徑激活。
在另外兩種腫瘤模型(人乳頭瘤病毒(HPV)-E6/E7腫瘤模型和B16F10新抗原模型)同樣具有良好的療效,以及在與抗PD-L1聯(lián)合治療中,小鼠可以存活83天以上,這些結果均表明了基于NT的平臺是將來進行個性化癌癥免疫治療的潛在工具。
不止于腫瘤!
綜上所述,開發(fā)的質子驅動的可變形納米疫苗,不僅促進AP的胞質遞送和交叉呈遞,而且還激活NLRP3炎性體途徑,從而增強抗腫瘤免疫力。同樣,基于NT的載體可以容易地適于封裝腫瘤新抗原,或與其他檢查點阻斷劑或治療劑聯(lián)合給藥。研究人員預測,當負載致病性抗原時,NTV2的將有助于其用于預防和治療許多傳染病。
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