基于重组MS2噬菌体样颗粒的肿瘤RNA疫苗的研究

和DNA疫苗相比，RNA疫苗携带的基因不会整合到宿主细胞基因组，也不会引起自身免疫病或抗DNA抗体等副作用。寻找能提高RNA稳定性和体内转运效率的生物安全性递送载体是RNA疫苗研究的关键。噬菌体具有遗传驯良、高生产量、费用较低、物理稳定性高和高生物安全性等特性，已被应用于DNA疫苗递送和基因转移载体的研究。目前国内外还没有噬菌体介导的RNA疫苗体内递送及免疫学研究的相关报道。本项目通过酿酒酵母表达系统、大肠杆菌表达系统、体外培养的树突状细胞及小鼠结肠癌/前列腺癌动物模型，从细胞和动物水平以及体外和体内试验等多方面探讨重组MS2噬菌体样颗粒作为RNA疫苗的新型递送载体的递送机制、免疫效果和免疫保护能力。进一步探讨树突状细胞靶向性和细胞因子嵌合RNA的使用对这种新型RNA疫苗的免疫增强效果。从而为RNA疫苗的研制提供新的递送平台，为肿瘤等疾病的治疗提供新的方法和思路。

本项研究采用分子克隆和酿酒酵母真核表达技术，以MS2噬菌体衣壳蛋白为包装蛋白，成功构建及表达装载肿瘤相关抗原，癌胚抗原（CEA）、前列腺癌特异性抗原（PAP）等mRNA片段的病毒样颗粒（VLPs），应用于结肠癌/前列腺癌的预防治疗。在结肠癌防治方面，内含CEA mRNA片段的VLP，细胞水平检测到CEA抗原表达，对相应结肠癌细胞株存在杀伤效果。利用其免疫结肠癌小鼠动物模型后，可观察到VLP具备抗肿瘤效果，荷瘤小鼠生存期明显延长。在前列腺癌防治方面，分别制备内含PAP抗原、GM-CSF佐剂，以及PAP-GM-CSF融合基因mRNA片段的VLPs，体外实验证实产生相应抗原。利用其免疫前列腺癌荷瘤模型后，内含PAP-GM-CSF mRNA的VLP，可成功诱导产生IL-12、THF-α，有效激活树突状细胞，佐剂GM-CSF促进树突状细胞成熟，进而有效摄取加工抗原，产生IgG抗体及T细胞免疫应答，其中以Th1型和CTL细胞免疫应答为主。与其它制备成功的VLPs相比，内含PAP-GM-CSF mRNA的VLP具备有效延迟肿瘤作用，体内实验证明其良好的抑瘤效果。在此基础上，制备内含microRNA序列的肿瘤治疗性VLPs。首先制备内含miRNA-23a前体的VLPs作为前列腺癌治疗性疫苗，细胞水平证明VLPs中包裹的治疗性microRNA前体可加工为成熟的microRNA，促进细胞凋亡，发挥抗肿瘤效果，且未见明显细胞毒性。综上所述，重组MS2 噬菌体病毒样颗粒可作为肿瘤RNA疫苗的有效递送载体，体内、体外发挥抑制肿瘤效果，为RNA疫苗提供了一种新的递送途径和方法。