肿瘤引流淋巴结靶向纳米复合自溶微针疫苗的构建及其调控免疫抑制微环境的抗肿瘤效应研究

Tumor metastasis is the primary cause of death in middle/late patients, resulted in high death rate of cancer in China. Tumor draining lymph nodes (TDLN) are the first organs of metastasis and initiator of adaptive immune response. Nevertheless, TDLN immerses in tumor secretion and tumor associated antigens leading to immune tolerance, which requires to be reversed and reshape the immune microenvironment for anti-tumor effect. Based on the adjacent location and microenvironment peculiarities, this project targets to construct a nano-dissolving microneedle complex vaccine, which combines TDLN targeting and specific immune response self-modulating abilities together. By means of conferring the event-associating material characteristics to different functional ingredients, which are assembled and synchronized upon the adaptive immune process, the complex vaccines are able to self-modulate vaccine delivery and specific immune response, reverse the immune local suppressing microenvironment and strengthen antitumor effects. All the results will provide theoretical and experimental data for TDLN local immunotherapy and clinical immunotherapy.

我国癌症死亡率高，中晚期患者肿瘤细胞转移是患者死亡的主要原因。肿瘤引流淋巴结是肿瘤细胞转移的门户，也是适应性免疫应答发生的始发部位，但因长期浸润于肿瘤分泌物及肿瘤相关抗原中，处于免疫耐受状态，需要逆转肿瘤引流淋巴结的局部免疫抑制，重塑抗肿瘤免疫微环境。本项目拟结合肿瘤引流淋巴结的临近定位和微环境特性，设计构建肿瘤引流淋巴结靶向纳米复合自溶微针疫苗，通过将事件关联的材料特性赋予不同的功能组分，按照适应性免疫过程将功能组分顺序组配，使复合疫苗能够自发调控疫苗输送和特异性免疫应答，逆转肿瘤引流淋巴结局部免疫抑制，重塑抗肿瘤免疫微环境，增强抗肿瘤效应，为肿瘤引流淋巴结局部免疫治疗和临床应用提供理论依据和实验基础。

我国癌症死亡率高，中晚期患者肿瘤细胞转移是患者死亡的主要原因。肿瘤引流淋巴结是肿瘤细胞转移的门户，也是适应性免疫应答发生的始发部位，但因长期浸润于肿瘤分泌物及肿瘤相关抗原中，处于免疫耐受状态，需要逆转肿瘤引流淋巴结的局部免疫抑制，重塑抗肿瘤免疫微环境。本项目采用纳米复合自溶微针设计，以透明质酸（HA）自溶微针为基质，负载纳米传递体，表面装配ɑCD40 修饰的双亲性透明质酸，内部包载免疫佐剂PolyI:C、卵清蛋白（OVA），构建了肿瘤引流淋巴结靶向纳米复合微针疫苗。通过经皮免疫，探索了疫苗载体的材料特性调控动物免疫反应的机制，实现了纳米疫苗的淋巴结靶向输送，提高了树突状细胞识别摄取并促进其成熟，能够逃逸溶酶体提高抗原交叉呈递效率，提升了动物体内特异性抗体滴度，引发Th 1偏向免疫反应，显著增强效应 T 细胞的活化扩增及肿瘤浸润，降低了调节性T细胞数量，逆转了肿瘤引流淋巴结和肿瘤组织部位的免疫抑制状态。纳米复合微针疫苗与免疫检查点抑制剂Pembrolizumab联合治疗黑色素瘤，与静脉注射治疗相比，经皮治疗组可显著抑制肿瘤生长并延长实验动物生存期，与未使用Pembrolizumab组相比，CD4+ T与CD8+ T淋巴细胞在淋巴结中的浸润量显著提升，在肿瘤组织中则提高3倍以上，且显著高于静脉注射治疗组，增强抗肿瘤功效。该研究成果对于逆转肿瘤引流淋巴结部位免疫抑制微环境，增强抗肿瘤免疫反应具有重要意义，并为临床肿瘤免疫治疗提供了新思路和理论基础。