在这项研究中，研究人员通过对甘露聚糖进行不同比例的碳链修饰，开发了一种高效的抗原递送载体。研究发现，40%接枝率的甘露聚糖在通过自组装包裹抗原时表现出最高的效率，达到80%的抗原负载率，形成了稳定的甘露聚糖基纳米疫苗（Mann-C12/OVA257-280）。该疫苗载体不需要额外添加佐剂，且通过与树突状细胞（DCs）表面的Toll样受体（TLR）和Dectin受体特异性结合，显著提高了抗原的内化效率。此外，RNA测序显示，Mann-C12能够通过TLR和C型凝集素受体信号通路以及下游的NF-κB和MAPK信号通路协同激活骨髓源性树突状细胞（BMDCs），进一步提升了抗原交叉呈递的效率。体内实验也表明，Mann-C12/OVA257-280能够诱导抗原特异性的免疫反应，有效抑制B16-OVA肿瘤的生长，且与免疫检查点阻断疗法联合使用时，显示出显著的协同治疗效果，显著延长小鼠的总体生存期。此外，该纳米疫苗对免疫系统几乎没有负担，也未引起免疫衰竭，显示出作为一种安全有效纳米疫苗的潜力。总体而言，通过真菌细胞壁来源的多糖进行改性，为开发安全高效的抗原载体提供了有前景的策略。
图1 Mann-C12/OVA257-280纳米疫苗的制备、表征和筛选过程。
研究发现，制备的不同接枝率的Mann-C12与OVA257-280组装成纳米颗粒的粒径分布以及细胞内化效果存在差异性。其中40%接枝率的甘露聚糖在通过自组装包裹抗原时表现出最高的效率。
图2 Mann-C12在体外的免疫激活效果。
流式分析和转录组分析结果显示了Mann-C12通过TLR4和Dectin-2双通路激活免疫的作用机制。
图3 Mann-C12/OVA257-280在体外的免疫激活效果。
通过流式分析、WB、qPCR等方式验证了与抗原组装后的纳米颗粒Mann-C12/OVA257-280激活DCs的机制。此外还研究了Mann-C12/OVA257-280纳米疫苗的抗原溶酶体逃逸、交叉呈递效率和抗原特异性免疫应答效果。
图4 Mann-C12/OVA257-280纳米疫苗在体内的预防性免疫刺激效果。
该结果 nbhjj00000000000评估了纳米疫苗在体内免疫后引流腹股沟淋巴结中DC成熟和抗原交叉呈递，此外还探究了免疫小鼠脾脏T细胞的数目、抗原特异性以及抗肿瘤活性。
图5 Mann-C12/OVA257-280纳米疫苗的预防性和治疗性抑制肿瘤效果。
该结果表明了Mann-C12/OVA257-280能够诱导抗原特异性的免疫反应，有效抑制B16-OVA肿瘤的生长，且与免疫检查点阻断疗法联合使用时，显示出显著的协同治疗效果，显著延长小鼠的总体生存期。此外肿瘤内免疫细胞分析结果展示了纳米疫苗协同治疗促进了抗原特异性T细胞的浸润和杀伤能力。
图6 Mann-C12/OVA257-280纳米疫苗的体内安全性评估。
以上结果显示了小鼠经过三轮疫苗接种后并未产生生理毒性也没有引起体内免疫衰竭。在本研究中，陈倩教授团队探讨了不同碳链修饰的甘露聚糖对抗原递送的效果，发现接枝率40%的甘露聚糖（Mann-C12 40%）是最优的疫苗载体，具有高达80%的抗原负载效率。通过RNA测序分析，该纳米疫苗通过TLR和Dectin受体特异性结合，增强了抗原内化，并通过TLR4和Dectin-2双通路激活树突状细胞，提高了抗原交叉呈递效率。体内实验显示，Mann-C12/OVA257-280疫苗在诱导抗原特异性免疫反应、抑制B16-OVA黑色素瘤生长及延长小鼠生存期方面效果显著。尤其是在与免疫检查点阻断疗法联合使用时，展现出强大的协同治疗效果。这种简约且高效的病原体模拟纳米疫苗为未来的癌症免疫治疗提供了重要的前景。该成果以“A Minimalist Pathogen-Like Sugar Nanovaccine for Enhanced Cancer Immunotherapy”为题在线发表于《Advanced Materials》期刊上。
通讯作者简介：
陈倩，苏州大学，教授。2019年加入苏州大学功能纳米与软物质研究院，被聘为教授、博士生导师。近年来主要在生物医药材料、药物缓控释载体、跨生物屏障药物递送，肿瘤免疫治疗等方向从事研究。目前为止发表论文 100 余篇，论文总引超过18,000次， SCI“H-index”为67。其中，以通讯作者在Nat. Commun.、Sci. Adv.、PNAS、Matter、Adv Mater. 等国际知名期刊上发表论文50余篇。入选美国科睿唯安公布的“全球高被引科学家名单”（2019-2023）、江苏省杰出青年（2024）、纳米化学新锐奖（2023）、MIT TR35（2021）、Biomaterials Diversity Award for Young Investigator（2021）、教育部青年长江学者（2021）等。
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撰写| 纳米药物与纳米医学
校稿| Gddra编审| Hide / Blue sea
编辑 设计| Alice