吉林大学张颖超/长春应化所宋万通ACS Nano：可注射纳米凝胶疫苗！

乳腺癌是最常见的癌症，手术切除是其治疗的首选。随着手术技术的发展，癌症的外科治疗正朝着微创和保乳的方向发展。然而，保乳手术容易增加癌症复发的风险，已经成为需要解决的关键挑战。

在本研究中，吉林大学张颖超教授、中科院长春应化所陈学思院士团队宋万通研究员等人介绍了一种用于癌症术后治疗的一次性可注射含纳米材料水凝胶疫苗（NIGel-Vax）。使用4T1肿瘤提取蛋白作为抗原，在4T1肿瘤术后治疗模型中， NIGel-Vax实现了92%的肿瘤抑制率和33%的治愈率。使用肿瘤相关抗原滋养层细胞表面抗原2（TROP2）蛋白作为抗原，NIGel-Vax在癌症（TNBC）三阴性模型中实现了96%的肿瘤抑制率和50%的治愈率。该设计为癌症术后管理提供了一种令人鼓舞的方法。相关工作以“Injectable Nano-in-Gel Vaccine for Spatial and Temporal Control of Vaccine Kinetics and Breast Cancer Postsurgical Therapy”为题发表在ACS Nano。

【文章要点】

大量的研究显示，目前对治疗性癌症疫苗的免疫反应仍然很低。最重要的原因之一是缺乏能够有效递送和刺激抗癌治疗所需的细胞免疫反应的适当载体或佐剂。为了实现这一目标，有必要对疫苗动力学的空间和时间方面进行精确控制。就空间控制而言，抗原必须输送到淋巴结的皮质旁区域，以促进抗原从树突状细胞（DC）呈递到T细胞。就时间控制而言，持续的抗原刺激被认为对疫苗效力更有效。为此，作者报道了一种用于癌症术后治疗的可注射纳米-凝胶疫苗（NIGel-Vax）系统，可将抗原递送和作用动力学的空间控制与时间控制相结合。为此，作者首先将蛋白质抗原与PEI-4BImi-Man佐剂进行混合，然后将其封装在由氧化葡聚糖（ODEX）和4-臂PEG-ONH2制成的水凝胶中，最终形成了NIGel-Vax（图1）。

图1 NIGel-Vax

通过比较具有不同释放期的NIGel-Vax的体内性能，作者证明了长期活性会产生更好的细胞免疫反应和肿瘤抑制效果（图2）。使用NIGel-Vax装载个性化或通用的肿瘤蛋白抗原可以导致小鼠乳腺癌症术后治疗的肿瘤抑制率和治愈率分别超过90%和33%，并可进一步建立针对肿瘤再激发的免疫记忆效应。因此，研究认为，这种可注射的NIGel-Vax可能为癌症术后辅助治疗提供一种临床相关的方法。

图2 体内外激活免疫系统

原文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c08376