國家納米中心：細菌膜納米腫瘤疫苗的研究取得重要進展

近日，中國科學院國家納米科學中心趙瀟、趙瑞芳和聶廣軍研究團隊在細菌膜納米腫瘤疫苗方面取得重要進展。相關研究成果以Nanocarriers based on bacterial membrane materials for cancer vaccine delivery為題，發表在Nature Protocols上。 

　　腫瘤細胞中存在大量的基因突變，其中一部分突變產生的突變多肽，具有激活免疫反應的潛力，稱為腫瘤抗原。作為一種個體化腫瘤免疫治療，腫瘤疫苗通過將腫瘤抗原遞呈至免疫系統，激活腫瘤抗原特異性的效應T細胞，從而實現針對腫瘤細胞的免疫識別和殺傷。然而，腫瘤抗原本身的免疫原性較低，需要免疫佐劑和納米載體遞送來增強其免疫原性，才能激活有效的抗腫瘤免疫反應。目前，納米腫瘤疫苗的發展趨勢是開發本身具有佐劑功能的納米材料。 

　　基于載體佐劑一體化理念，從機體識別細菌并產生免疫的自然現象獲取靈感，科研團隊長期致力于基于細菌膜材料的納米腫瘤疫苗的開發和研究。前期研究借助基因工程技術和多肽分子膠水技術，構建了一種基于細菌外膜囊泡（OMV）的個體化腫瘤疫苗平臺，可以快速展示多種腫瘤抗原，實現了腫瘤疫苗的“即插即用”（Nat. Commun. 2021, 12(1): 2041）；利用雜合膜納米技術，將細菌內膜與腫瘤細胞膜融合覆蓋在納米載體表面，構建了針對自身腫瘤抗原的雜合膜納米腫瘤疫苗（Sci. Transl. Med., 2021, 13: eabc2816）。 

　　在前期工作的基礎上，科研人員剖析了這兩種不同技術路線的細菌膜納米腫瘤疫苗的技術細節，梳理總結了其疫苗表征、免疫效果評估和多種腫瘤模型中的抗腫瘤效果評價方法。OMV“即插即用”納米腫瘤疫苗中，主要的細菌成分是細菌外膜，可以有效激活TLR2/4/5信號通路，主要的技術特點是可以將已知的腫瘤抗原快速連接展示在OMV表面，未來可應用于能夠獲取腫瘤抗原信息時的定制化腫瘤疫苗；雜合膜腫瘤疫苗中，主要的細菌成分是細菌內膜，可以有效激活TLR1/2/6信號通路，主要的技術特點是可以充分利用腫瘤細胞上的真實腫瘤抗原，未來可應用于難以獲取腫瘤抗原信息時的個體化腫瘤疫苗。該團隊在前期工作基礎上，系統性總結了兩種基于細菌膜材料的納米腫瘤疫苗（OMV即插即用納米腫瘤疫苗和雜合膜腫瘤疫苗）的技術特點、構建過程及評價體系，將推動細菌膜材料的未來應用。 

　　研究工作得到國家重點研發計劃、中科院戰略性先導科技專項、中科院基礎研究青年團隊項目、北京市科技新星計劃、國家自然科學基金、廣東省重點領域研發計劃等的支持。