抑制乳腺癌复发的DNA-蛋白质复合纳米颗粒治疗性疫苗的初步研究

Breast cancer is the most common malignancy. Metastasis and recurrence are important cause of treatment failure and death in patients. Thus, it's urgent to find effective treatments to prevent metastasis and recurrence of breast cancer. Recently, rapid development of therapeutic vaccines has brought hope for inhibiting the metastasis and recurrence of breast cancer. This research has used dominant epitope of breast tumor antigen HER-2 and survivin as targets, and generated DNA-protein nanoparticle. Then we will vaccinate and treat fluorescence-labeled metastatic breast cancer mouse model by the nanoparticles with immunoadjuvant GM-CSF and IM. After vaccination, we will evaluate the effects of the treatment and analyze the associated mechanisms including antigen presentation, cellular and humoral immune response. The aim of this research is to break the immune tolerance of breast cancer and stimulate specific anti-breast cancer immune response to eliminate metastatic malignancy. Our research will provide novel experimental evidence and strategy to the treatment of breast cancer.

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤，其转移复发是造成治疗失败并导致患者死亡的重要原因。因此寻找有效抑制乳腺癌复发的治疗方法就成为目前迫切需要解决的难题。近年来，快速发展的治疗性疫苗为抑制乳腺癌的转移与复发带来了希望。本研究前期已经采用乳腺癌肿瘤抗原HER-2与Survivin的优势表位作为靶点，制备DNA疫苗与蛋白疫苗通过静电耦合为纳米颗粒，随后将接种治疗荧光素酶标记的乳腺癌种植瘤小鼠模型，同时加入免疫佐剂GM-CSF以及IM，评价该新型疫苗的治疗作用，分析其颗粒化增加抗原摄取与提呈能力，以及同时激发细胞免疫与体液免疫情况，希望最终打破免疫耐受，激发机体特异性靶向乳腺癌细胞的免疫应答，有效清除转移的癌细胞，减少复发的几率，为提高患者的生存期与治愈率提供新的思路与实验依据。

乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤，其转移复发是造成治疗失败并导致患者死亡的重要原因。因此寻找有效抑制乳腺癌复发的治疗方法就成为目前迫切需要解决的难题。近年来，快速发展的治疗性疫苗为抑制乳腺癌的转移与复发带来了希望。本项目采用以Her-2和survivin的优势表位作为靶点，添加阳离子肽段，分别制备了其DNA质粒和重组抗原，随后通过静电耦合为纳米颗粒，采用原子力显微镜（AFM）证实了DNA和蛋白质能够通过静电耦合为直径范围为50-200 nm的纳米颗粒，采用体外转染293细胞证实该颗粒不影响基因的表达，通过DNA酶I消化保护实验证实该颗粒能够减轻DNA酶I的消化破坏，通过电泳阻滞实验证实带负电荷的DNA能够被带正电荷的重组蛋白结合并阻滞电泳。综上，通过这些体外实验，我们初步证实该编码相同抗原的DNA与抗原能够通过静电耦合为复合纳米颗粒。随后，我们开展了小鼠荷瘤实验，试图评价该纳米颗粒是否具有抑瘤作用。首先，将C57 BL/6小鼠分组为： DNA 疫苗组 (pVAX-SUR-Her-2)、重组抗原疫苗组 (重组SUR-Her-2-CP)、 DNA-蛋白质偶联纳米颗粒组、 三个对照组 (CP 组,、pVAX组和 PBS组)。随后在分别在 -10天、1天、8天 和 15天免疫接种后，采用4T1-SUR-HER 乳腺癌肿瘤细胞接种小鼠腋下成瘤60天，采用生存率与瘤体积评价纳米颗粒抗瘤效果，同时初步分析可能的作用机制。结果表明，纳米颗粒组小鼠的生存期较其他组的显著延长，肿瘤体积显著减少，提示纳米颗粒对于小鼠乳腺癌模型具有一定的抑制作用。进一步分析发现，纳米颗粒组血浆和脾细胞培养上清中IL-2、 IFN-γ和IL-4显著升高，提示细胞免疫应答被显著活化。细胞毒T细胞（CTL）杀伤4T1-SUR-HER细胞实验（LDH法）表明，特异性CTL显著活化。特异性IgG抗体升高，提示体液免疫增强。综上所述，本项目初步表明DNA-蛋白质复合纳米颗粒疫苗通过增强特异性细胞与体液免疫对于小鼠乳腺癌具有抑制作用，将对乳腺癌的防治提供新的思路。