与化放疗相比,肿瘤的免疫治疗毒副作用小,仅需调动自身免疫系统,实现针对肿瘤细胞的特异性免疫应答即可获得相对高效的治疗效果,延长病人生存期,提高病人生存质量。虽然细胞疗法、免疫检查点抑制剂以及预防性肿瘤疫苗研发均已经取得了不错的临床抗肿瘤效果,但目前肿瘤疫苗的治疗效果仍不足以消灭肿瘤,仍需通过一些技术手段加强肿瘤疫苗的治疗效果,因此用以提高免疫系统杀伤癌细胞能力的增效肿瘤疫苗也成为了肿瘤免疫治疗领域的研究重点之一,而这一方向的首选就是增强抗原在抗原提呈细胞(Antigen Presenting Cells,APCs)中的交叉提呈。在免疫系统中,抗原提呈的方式主要包括经典途径(MHCⅠ,MHCⅡ)和非经典的抗原交叉提呈途径,后者的发生概率小,是一种将外源性抗原肽与MHCⅠ分子结合并提呈到细胞表面的抗原提呈方式,具有抵抗病毒等病原体直接破坏MHC I分子、及时激活细胞免疫靶向杀伤被病毒侵染的细胞以及基因突变细胞(如癌细胞)的作用。然而,机体在自然条件下发生抗原交叉提呈的几率是有限的,要想增强免疫系统对肿瘤的靶向杀伤,还需人为增强这一抗原提呈几率。此外,近年来许多研究发现细菌及其分泌成分都能在肿瘤免疫治疗中起到重要的佐剂作用,但他们普遍含有脂多糖等内毒素,有损伤免疫细胞的风险。为解决以上两个问题,本研究以细菌内膜囊泡结构为佐剂及载体材料,并将之命名为原生质影(Protoplasmic Ghost,PG),设计了一种能够提高外源抗原交叉提呈几率的肿瘤疫苗。首先在细菌内膜的周质腔侧表达“分子胶水”——Spy Catcher(能与Spy Tag共价结合)和促溶酶体逃逸分子李斯特菌溶血素O(Listeriolysin O,LLO),然后裂解细菌得到菌影(Bacterial Ghost,BG),去除BG中细菌外膜即可得到原生质影,最后将表达有功能分子的PG与带有Spy Tag的抗原孵育半小时,即可成功制备肿瘤疫苗。实验结果表明,疫苗PG-LLO-Sp C-Sp T-OVA的粒径在200 nm-400 nm之间,具有相对较好的分散性;LLO分子和Spy Catcher分子均能在PG上成功表达,且PG上的Spy Catcher可成功抓取带有Spy Tag的抗原,LLCH-223191分子量O分子也具有介导抗原发生溶酶体/内涵体逃逸的能力。在细胞实验中,PG-LLO-Sp C-Sp T-OVA可明显刺激树突状细胞(Dendritic Cell,DC)成熟以及增强DC对抗原OVA的交叉提呈。在体内实验中,PG-LLO-Sp C-Sp T-OVA表现出低脏器富集及高淋巴结富集,刺激DC成熟和促进MHCⅠ分子的抗原提呈以及增强细胞毒性T细胞对抗原的识别和杀伤的效果,并在肺转移模型的治疗实验中取得了比阳性对照组(Poly I:C)更好的实验结果。本研究简化了细菌内膜的提取流程www.selleck.cn/products/MDV3100,保证了其囊泡结构和内外朝向性;证明了抗原展示功能(Spy Catcher分子抓取带有Spy Tag的抗原)与溶酶体/内涵体逃逸功能(LLO分子的酸响应细胞膜打孔功能)的结合可明显放大肿瘤疫苗的治疗效果,为现有疫苗功能的优化提供新策略。本研究也是第一次提出由细菌内膜构成的“原生质影”这一概念,同potentially inappropriate medication时也是首次尝试用不加内核的原生质影来制备肿瘤疫苗,并取得相对较好的治疗效果,为未来疫苗的制备提供更多可能。