近日，南京郵電大學有機電子與信息顯示國家重點實驗室及化學與生命科學學院汪聯(lián)輝教授、丁顯光教授團隊與新加坡國立大學David Tai Leong團隊合作，在自體腫瘤疫苗領(lǐng)域取得進展，相關(guān)成果以“Non-discriminating engineered masking of immuno-evasive ligands on tumour-derived extracellular vesicles enhances tumour vaccination outcomes”為題發(fā)表在國際學術(shù)期刊Nature Nanotechnology上。
Nature Nanotechnology刊發(fā)南郵國家重點實驗室及化學與生命科學學院汪聯(lián)輝團隊在自體腫瘤疫苗領(lǐng)域研究進展
近年來，自體免疫療法因其相對安全和高效的優(yōu)勢，在腫瘤治療領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注，不斷推動腫瘤治療模式的革新。此療法主要通過從患者體內(nèi)提取免疫細胞，再經(jīng)過一系列復雜的實驗室處理，將這些細胞重新注入患者體內(nèi)，以激發(fā)免疫系統(tǒng)對腫瘤的攻擊。盡管這種方法有效，但由于其制備過程耗時、工藝復雜，且需要昂貴設(shè)備，導致治療費用高昂，例如，以樹突狀細胞為代表的自體腫瘤免疫療法，單次療程費用可達10萬美元，2021年我國首例獲批臨床的自體T細胞免疫治療產(chǎn)品單針超過100萬元。自體腫瘤免疫療法昂貴的費用使得很多患者家庭難以承受，嚴重制約了獲益群體。
與通過基因工程手段在體外改造高度敏感、高度異質(zhì)性的免疫細胞相比，設(shè)計自體腫瘤疫苗以在體內(nèi)激活免疫細胞，成為一種有前景的自體免疫治療策略。腫瘤細胞能夠源源不斷、高產(chǎn)率生成和釋放囊泡到組織液和體液中，這些腫瘤來源的囊泡富含大量反映其腫瘤來源的特征蛋白和核酸抗原，為免疫細胞提供了高豐度的腫瘤抗原信息。此外，這種癌性囊泡的收集相對簡單，不僅可以從臨床切除的組織中培養(yǎng)癌細胞獲得，還可以直接從患者的生理、病理體液（如惡性腹水或胸腔積液）中大量提取。因此，利用癌性囊泡制備自體腫瘤疫苗，用于免疫療法具有很大優(yōu)勢。團隊前期對生物囊泡材料的成分解析、有效利用進行了系列研究（Anal. Chem. 2022, 14794; Adv. Sci. 2023, 2204814; ACS Nano 2024, 9613; Nature Communications 2024, 3343），最新研究發(fā)現(xiàn)，癌細胞釋放的囊泡表面可能攜帶免疫逃逸分子，這些分子干擾了免疫細胞的吞噬信號，導致免疫細胞無法攝取癌性抗原，進一步影響其有效識別和攻擊腫瘤。因此，調(diào)控免疫細胞與癌性囊泡之間的生物信號識別，成為有效利用癌性囊泡抗原，研發(fā)自體腫瘤疫苗的關(guān)鍵。
針對以上問題，研究團隊采用化學生物學手段，在微流控芯片上設(shè)計了一種適用于癌性囊泡的可逆免疫信號封裝方法，調(diào)控免疫細胞對癌性囊泡的識別。這種技術(shù)能夠提高免疫細胞對癌性抗原的攝取和活化，進而增強對腫瘤的殺傷效果，并在胸水模型中得到了初步驗證。該技術(shù)的特點和優(yōu)勢包括：（1）基于患者自身的癌性囊泡，特別適用于晚期合并惡性胸腹水的腫瘤患者，能夠通過化學改造構(gòu)建特異性強的自體腫瘤疫苗；（2）與使用抗體等阻斷膜蛋白信號的傳統(tǒng)生物學方法相比，可逆化學封裝更具有成本效益，操作簡便，且易于后續(xù)功能性改造；（3）微流控芯片平臺效率高，適合大規(guī)模生產(chǎn)，為開發(fā)基于改性囊泡的臨床轉(zhuǎn)化和滿足GMP標準的囊泡藥物批量生產(chǎn)打下基礎(chǔ)。未來通過集成囊泡生成和分離模塊，有望實現(xiàn)“樣品進，疫苗出”的自動化生產(chǎn)平臺。
發(fā)展基于腫瘤囊泡的生物信號調(diào)控策略，開發(fā)高特異性自體腫瘤疫苗
（撰稿：丁顯光 初審：賴文勇、戴修斌 編輯：王存宏 審核：張豐）