合成氧化铁磁性纳米粒子诱导自噬性抗原负载DC高效递呈、迁移和抗肿瘤效应及机制研究

Biotherapy for cancer has been great concerned by the clinicians. Dendritic cells (DCs) vaccine loaded with the tumor antigen and then transfused into patients with cancer is one of the most potential strategies, which has the advantages of high efficiency, low toxicity, low side effects and so on. During DCs loaded, the types and the amount of tumor antigens are extremely crucial and directly affect the immune response strength. Our previous studies showed that, autophagy tumor antigen vaccine (Dribble) was a novel and efficient kind of tumor vaccine, had good immunogenicity, could stimulate effectively anti-tumor immunity, compared with tumor lysates, inactivated tumor cells. This study will explore comprehensively and deeply the immune cross-presentation effects and mechanisms induced by Dribble vaccine. The migration and distribution of DCs loaded with Dribble in vivo will be explored by synthesized superparamagnetic iron oxide nanoparticles labeling and magnetic resonance imaging technique. Meanwhile, the appropriate iron oxide nanoparticles as immunity adjuvant are screened in order to enhance the efficiency of cross-presentation, DCs migration and anticancer response of Dribble vaccine. Following the studies, the antitumor therapeutic effects and mechanisms of Dribble vaccine will be clarified and the theoretical basis provided for the clinical applications of iron oxide nanoparticles.

以肿瘤抗原疫苗负载DC回输患者治疗恶性肿瘤为代表的肿瘤生物治疗作为一种新型肿瘤治疗手段具有高效、低细胞毒性和低副作用等特点，深受临床医生的关注。在应用肿瘤疫苗负载DC时，抗原的类型和多寡是极为关键因素，直接影响疫苗启动免疫应答的强度。我们前期研究表明，与肿瘤裂解物、灭活肿瘤细胞相比，自噬性肿瘤抗原疫苗（Dribble）作为一种新型、高效的肿瘤疫苗具有良好的免疫原性，能高效激发机体抗肿瘤免疫能力。本研究将全面深入研究Dribble的免疫递呈作用与机制，利用合成的超顺磁氧化铁纳米粒子标记技术和磁共振成像技术对Dribble负载的DC实施体内示踪，了解负载后的DC体内迁移途径与分布特点，同时，筛选适合的氧化铁纳米粒子作为佐剂提高Dribble对DC的负载、免疫递呈和体内迁移效率，从而全面了解Dribble负载DC抗肿瘤免疫治疗的作用与机理，为该疫苗和氧化铁纳米粒子的临床应用提供有效地实验依据。

肿瘤免疫治疗是肿瘤生物治疗的主要手段之一，其目的是激发和增强机体自身免疫能力来治疗肿瘤。树突状细胞（Dendritic cell, DCs）是机体内抗原递呈能力最强的专职抗原提呈细胞，是免疫系统的枢纽。抗肿瘤DCs疫苗启动抗肿瘤免疫的有效性依赖于负载的抗原形式。本研究采用自噬诱导剂、蛋白酶体抑制剂、溶酶体抑制剂处理口腔鳞癌细胞，诱导分离出自噬性抗原DRibble，评价其对淋巴细胞活化增殖和负载DCs疫苗的抗肿瘤作用。本研究从以下方面进行： . 1、随着SPIO标记浓度的升高，细胞内含铁量逐渐增加，DCs表面CD40、CD80、CD86、MHC-II、CCR7的表达没有显著变化，DCs的凋亡比例没有显著改变，DC的EGFP荧光强度没有显著改变。DCs回输体内后，随着SPIO标记浓度的提高，DCs迁移到初级引流淋巴结的效率逐渐降低，在回输第7天时腘窝淋巴结所迁徙的细胞最多，14天后细胞显著减少。.2. 小鼠肿瘤细胞SCC7经自噬诱导剂、抑制蛋白酶体和溶酶体抑制剂处理24小时后，收集获得的自噬小体，其自噬标志分子LC3-II的表达水平最高。电镜显示DRibbles富含大量自噬体结构，直径约200-900nm不等。具有较强刺激淋巴细胞增殖作用作用。Dribbles还能显著提高B细胞表面共刺激分子和MHC复合物的表达。.3. 体外观察DC吞噬CFSE-DRibbles。DRibbles对DC的凋亡没有显著影响。其能显著上调DC表面CD40、CD86和MHC-I的表达，MHC-II没有显著变化。与肿瘤细胞裂解物相比， DRibble-DCs在体外具有更强的刺激淋巴结来源T细胞和脾脏来源T细胞增殖的能力，体内实验显著提高荷瘤小鼠生存率，抑制肿瘤生长。.4. DRibbles负载的DC可显著活化脾脏T细胞及淋巴结T细胞，降低外周血单核细胞（PBMC）及淋巴结中调节性T细胞比例， 能显著提高肿瘤冲击后小鼠的生存率，抑制肿瘤生长。.本研究明确了SPIO标记对DC的影响和DC在体内迁移效率；首次诱导分离口腔鳞癌细胞系来源DRibble并在体外证实其对淋巴细胞增殖活化的作用；DRibble通过促进DC抗原递呈功能对小鼠产生抗肿瘤保护效应；DRibble负载DC免疫小鼠，所启动的抗肿瘤免疫应答强度与其浓度密切相关，高浓度的Dribble将影响抗肿瘤免疫应答的效果。