以PEG-PE胶束包载HPV16-E7抗原的肿瘤治疗性疫苗的制备、表征和评价文献综述

 2023-01-10 15:58:27

文献综述:

治疗性疫苗,不同于传统的预防性疫苗,是在已感染或者已患病的集体中,通过诱导和加强特异性地免疫应答反应,打破机体的免疫耐受和免疫抑制,达到治疗疾病的目的。传统预防性疫苗一般只能激发机体中由抗体主导的体液免疫应答,而治疗性疫苗则能有效地激发体内细胞免疫应答,恰恰机体抗肿瘤免疫主要就是由CD8 细胞毒性T淋巴细胞(CTL)介导的细胞免疫应答来发挥效应的。因此,以治疗性疫苗介导的主动免疫疗法作为对传统的化学疗法、放射性疗法的有效补充,在肿瘤治疗领域有着很好的发展前景。截止到目前,全球已有十余种肿瘤治疗性疫苗经过审批上市。

目前对于治疗性疫苗的研究主要是以细胞内逃逸机制为突破口,加强疫苗抗原向细胞溶质中的释放。而此次则选择PEG-PE作为载药系统,是因为在实验室前期研究中已经发现,由于PEG-PE胶束的尺寸和独特性质,经其包载的疫苗更易于进入体内淋巴结并在其中保留和积累,因此十分适合作为以淋巴结内定居的树突状细胞(LN DCs)为靶标的理想载体。

聚乙二醇化磷脂酰乙醇胺(PEG-PE)是一种两亲性嵌段共聚物,在纯水溶液中能自发形成具有核壳结构的球形胶束。实验室前期工作中发现两亲性阳离子药物与PEG-PE胶束能够在水溶液中通过一步自组装法形成具有较高包封率的载药胶束。PEG-PE空胶束半径约9nm,其中PE组成的疏水内核半径约2nm。药物分布在胶束内半径为2-4nm处的核壳分界层,不改变胶束的形态、大小、内核尺寸和聚集数。且药物的装载提高了PEG-PE胶束在体外及体内的稳定性,同时药物装载进入纳米级核壳结构也解决了其在溶解度、体内分布、降解等方面的问题。与游离药物相比,胶束化药物的抗肿瘤机制并未发生明显变化,但相同浓度下,其在肿瘤细胞中的积累量更大,细胞毒性也有所降低。

由于组成特殊且具有两亲性,PEG-PE胶束能够快速插入细胞膜中并且在不影响膜完整性的情况下提高膜的流动性。PEG-PE载药胶束与细胞膜接触后,药物分子随PEG-PE插膜释放到细胞膜中,随后按照游离药物固有的方式进入细胞。PEG-PE胶束提高膜流动性后可以加快某些药物分子扩散入胞的速率。PEG-PE聚合物插膜后,会通过非特异性胞吞进入细胞并积累在内质网,诱导内质网压力的产生,肿瘤细胞对该压力敏感,会通过激活非折叠蛋白应答UPR最终走向线粒体依赖的凋亡。同时,内质网压力也可导致细胞脂质代谢紊乱。然而,正常细胞却能通过UPR负反馈调节蛋白和抗凋亡Bcl-2家族蛋白的高表达克服PEG-PE诱导的内质网压力,从而避免发生凋亡。

经PEG-PE包载的胶束疫苗包含多肽/全蛋白肿瘤抗原和佐剂MPLA(作为TLR4激活剂)。此前的试验中已经发现,PEG-PE胶束疫苗显示出良好的LN DCs靶向性和对其有效的激活作用。经胶束包载后,抗原在细胞溶质中更易于传输和递送,相比一般疫苗能激发更强的CTL反应,且具有交叉激活的功能。淋巴结中聚居着大量的树突状细胞(DC),它作为一种有效的专职抗原呈递细胞对抗原进行捕获、处理和提呈,对于T淋巴细胞的激活有着关键性作用。因此,研究能更有效的激发抗肿瘤CTL细胞免疫应答的PEG-PE胶束疫苗,在肿瘤的免疫治疗中具有一定意义。

课题目的、内容、手段、主要成果形式:

本次毕业设计的主要内容,是以人类乳头瘤状病毒(HPV)-16中的完整E7-98蛋白作为抗原、以MPLA作为佐剂、用PEG-PE进行包载制备胶束疫苗。在完成其制备后,以已经接入肿瘤的C57BL/6小鼠为动物模型,通过透射电子显微镜(TEM)、动态光散射(DLS)、荧光素标记、流式细胞仪分析、体内成像分析、体外摄取试验、体内淋巴结靶向检测、实时定量PCR、细胞染色法等多种方法对胶束疫苗的药效进行评价。主要成果将会以书面材料形式在本人毕业论文中展示。

参考文献:

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4. Paulis, L.E., Mandal, S., Kreutz, M. amp; Figdor, C.G. Dendritic cell-based nanovaccines for cancer immunotherapy. Current opinion in immunology 25, 389-395 (2013).

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