《JACS》：包膜展示抗原和佐剂的病毒复合物平台作为抗乳腺癌的自佐剂候选疫苗

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《JACS》：包膜展示抗原和佐剂的病毒复合物平台作为抗乳腺癌的自佐剂候选疫苗

发布时间：2024-06-24 10:33:02 作者：青岛海大海洋寡糖科技有限公司来源：本站

文章题目：Antigen/Adjuvant-Displaying Enveloped Viral Replica as a Self-Adjuvanting Anti-Breast-Cancer Vaccine Candidate

发表期刊： Journal of the American Chemical Society（2023.06）

影响因子：15.0

通讯单位：Department of Chemistry and Biotechnology, Graduate School of Engineering, Tottori University

乳腺癌是女性最常见的癌症之一，曲妥珠单抗（赫赛汀）已被广泛用于治疗乳腺癌。然而，曲妥珠单抗抗药性导致的癌症复发仍是乳腺癌治疗过程中的重要难题。抗肿瘤免疫疗法通过诱导人体免疫系统产生肿瘤相关抗原（TAA）的特异性免疫反应，可有效降低复发风险。已有研究表明，位于HER2 细胞外结构域的CH401肽（N:163-182, YQDTILWKDIFHKNNQLALT）能够被MHC I 和 MHC II呈递，可通过激活 CD4+和CD8+细胞有效诱导T细胞反应，有望成为乳腺癌疫苗开发的候选TAA。

在这篇研究中，作者构建能够有效展示抗原和佐剂新型病毒疫苗平台，该平台包括β-annulu肽自组装形成的人工病毒，该病毒C末端连接有可展示在外部的CH401肽，以及包裹在人工病毒衣壳外部的含有脂质化佐剂α-GalCer的脂质双分子层。脂质双分子层的包裹有效提高了人工病毒的稳定性，并通过将病毒衣壳的表面电荷转化为阳离子，从而提高了树突状细胞对病毒衣壳的吸收效率，诱导产生高水平的CH401肽特异性抗体。

图1 自我佐剂疫苗示意图：(a) 脂质体疫苗、(b) 病毒疫苗、(c) 结合疫苗和 (d) 包膜病毒疫苗（该研究）

为了获得可用于在外边面展示抗原肽段的人工病毒，作者在β-annulus肽的 C末端设计了一个带负电荷的EE-GGGCG序列（图2），该序列不但能够通过静电作用与带正电荷的脂质双分子层复合，通过双马来酰亚胺linker连接CH401肽，将抗原肽段安装到人造病毒的外表面（图2）。

图2：β-annulus肽合成路线

获得人工病毒后，继续通过静电相互作用在病毒表面包裹带有正电荷的磷脂双分子层，经过结构表征发现，包裹磷脂双分子层的人工病毒疫苗CH401-α-GalCer-envelope相比与未包裹的CH401-capsid，其粒径显著增大（图3a-d），并且表面电荷由负电荷转为携带正电荷（图3e，f），除此之外，磷脂双分子层的包裹还极大改善了疫苗的稳定性（图3g，h），开被开发为低浓度疫苗。

图3：CH401-α-GalCer-envelope疫苗的表征。（a）和（b）DLS检测疫苗的粒径分布；（c）和（d）疫苗的TEM照片；（e）和（f）Zeta点位数据；（g）和（h）疫苗的临界胶束浓度。

接下来作者继续研究了免疫细胞对疫苗的摄取以及免疫效果。活细胞成像发现，阳离子磷脂双分子层的包裹，有效促进了树突状细胞对疫苗CH401-α-GalCer-envelope的摄取（图4a），与此相对中性双分子层包裹的疫苗则几乎不被树突状细胞摄取（图4b）。在确定树突状细胞能够有效摄取疫苗之后，作者在C57BL/6小鼠体内评价疫苗的免疫效果。相对于参照疫苗，包裹有磷脂双分子的人工病毒疫苗CH401-α-GalCer-envelope和CH401- envelope诱导了高水平的CH401特异性IgG（图5a-c），虽然免疫佐剂α-GalCer的加入，并不能提高疫苗诱导产生IgG水平，但在炎症因子水平上，α-GalCer能够有效减少IL-5、IL-10、IL-13的表达，促进IL-4的表达（图6b，c），这对避免过敏反应的条件下高水平的表达特异性IgG抗体至关重要。FACS结果也显示，含有α-GalCer免疫佐剂的CH401-α-GalCer-envelope免疫获得血清中的IgG能够更加有效的结合乳腺癌细胞（图7）。