工程化纳米疫苗在癌症与传染病预防与治疗性免疫治疗中的研究进展(综述)
Engineered nanovaccines for prophylactic and therapeutic immunotherapy against cancer and infectious disease
工程化纳米疫苗通过调控粒径、电荷与配体表达等理化性质,在癌症与传染病预防与治疗性免疫治疗中引导抗原递送、佐剂共载与淋巴转运。综述涵盖LNP、聚合物纳米颗粒、无机核纳米颗粒及病毒样颗粒(VLP)四类平台,分别用于诱导抗体及记忆B细胞应答(预防性)或克服免疫耐受激活CD8+ T细胞(治疗性),并评估了各平台在临床前与临床中的开发进展与未来方向。
纳米疫苗的可行性此前已被一系列研究分别验证。颗粒尺寸决定入路:皮内注射后,25纳米的超小颗粒可随组织间流高效引流至淋巴管和引流淋巴结,靶向约一半的淋巴结驻留树突状细胞,而100纳米颗粒的效率仅为其十分之一,其表面化学还能原位激活补体、进而 potent 激活树突细胞 [2]。脂质纳米颗粒(LNP)则借助新冠mRNA疫苗的临床成功,证明递送系统可同时充当载体与佐剂 [1]。治疗端,LNP递送编码gp100与TRP2的mRNA在B16F10黑色素瘤模型中诱导出强CD8 T细胞应答、使肿瘤缩小并延长生存,掺入佐剂LPS可进一步增强 [4];红细胞膜包覆的PLGA纳米颗粒共递送抗原肽与MPLA佐剂,也带来引流淋巴结滞留增加与抑瘤效果 [3]。但卡点同样清楚:LCP纳米疫苗虽能将Trp2肽与CpG佐剂一同递送至树突细胞,对晚期B16F10黑色素瘤疗效仍受限,机制指向肿瘤微环境中升高的TGF-β等免疫抑制因子,需以LPH纳米颗粒将TGF-β敲低约50%才能挽回疗效 [5];而抗原的特异性、免疫原性以及如何逆转免疫抑制,始终是治疗性肿瘤疫苗领域的核心难题 [6]。
这篇新综述正是在此脉络下系统梳理了工程化纳米疫苗在预防与治疗两端的全景。文章强调,通过对尺寸、电荷与配体表达等理化性质的精确工程化,纳米疫苗能够指挥抗原的转运路径、共同递送佐剂并作用于抗原呈递细胞:预防性疫苗据此诱导抗体与记忆性B细胞应答,治疗性肿瘤疫苗则着力克服耐受与免疫抑制、激活CD8+ T细胞。综述聚焦脂质纳米颗粒、聚合物纳米颗粒、无机核纳米颗粒与病毒样颗粒(VLP)四大平台,逐一解析各平台如何借助理化性质增强抗原包封、佐剂掺入与淋巴转运,从而决定适应性免疫应答的质与量,并盘点其在肿瘤和感染性疾病免疫治疗中的临床与临床前进展、主要成功案例与未来机遇。
相比此前单项研究各自证明某类载体在特定模型中的作用 [1][2][3][4][5],这篇综述把零散证据整合为统一框架,将理化性质、递送机制与免疫应答质与量之间的链条贯通到预防与治疗两端,并覆盖更宽的平台谱系,也回应了领域关于何种疫苗技术足以诱导高强度免疫应答并逆转免疫抑制的追问 [6]。
当然,综述的判断仍受既有数据约束:治疗性疫苗如何可靠地打破对自身抗原的耐受与免疫抑制,以及多数新抗原为每位患者独有、需个体化治疗所带来的规模化难题 [6],都仍是悬而未决的问题,也是纳米疫苗从预防进一步走向治疗必须跨越的门槛。
- 1.Nanomaterial Delivery Systems for mRNA Vaccines · Vaccines (Basel) 2021
- 2.Exploiting lymphatic transport and complement activation in nanoparticle vaccines · Nat Biotechnol 2007
- 3.Erythrocyte Membrane-Enveloped Polymeric Nanoparticles as Nanovaccine for Induction of Antitumor Immunity against Melanoma · ACS Nano 2015
- 4.Lipid Nanoparticle Assisted mRNA Delivery for Potent Cancer Immunotherapy · Nano Lett 2017
- 5.Nanoparticle-delivered transforming growth factor-β siRNA enhances vaccination against advanced melanoma by modifying tumor microenvironment · ACS Nano 2014
- 6.Turning the corner on therapeutic cancer vaccines · NPJ Vaccines 2019
来源:文献与产业新闻 · pubmed.ncbi.nlm.nih.gov