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重塑癌癥疫苗形態——球形核酸疫苗，實現高效且持久的抗癌效果

養生常識健康知識

作者：生物世界
撰文丨王聰
編輯丨王多魚
排版丨水成文
接種表達腫瘤相關抗原或新抗原的癌癥疫苗 ， 是治療癌癥的一個有潛力的新策略 。 例如 ， 現在已經有幾款針對黑色素瘤的癌癥疫苗正在進行臨床試驗 。 這些癌癥疫苗會帶來一些益處 ， 例如增加黑色素瘤特異性T細胞 ， 但它們的設計主要是激活細胞毒性T細胞 。 而腫瘤可能具有相當大的異質性和高突變負擔 ， 這使得腫瘤細胞很容易從免疫監測逃逸 。 因此 ， 主要依賴于細胞毒性T細胞活性的癌癥疫苗是不夠的 ， 需要含有針對多種免疫細胞類型的抗原的癌癥疫苗 ， 來激活多種免疫細胞 ， 從而誘導更強的癌癥治療效果 。
2023年1月30日 ， 美國西北大學ChadMirkin院士團隊在Nature子刊NatureBiomedicalEngineering發表了題為：Multi-antigensphericalnucleicacidcancervaccines的研究論文【1】 。
該研究基于球形核酸（SNA）疫苗開發平臺 ， 開發了一種雙抗原球形核酸癌癥疫苗（DA-SNA） ， 該疫苗通過改變抗原和佐劑的結構位置 ， 從而提高了癌癥疫苗的效力 。 這也強調了一個觀點：除了疫苗成分 ， 疫苗結構也是決定疫苗效力的關鍵因素 。
這項研究的重要性在于 ， 它為開發針對幾乎任何類型癌癥的最有效疫苗奠定了基礎 ， 也為我們重新思考癌癥和其他疾病的疫苗設計開辟了新道路 。
重塑癌癥疫苗形態——球形核酸疫苗，實現高效且持久的抗癌效果
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通過疫苗激活免疫系統的過程需要抗原（antigen）和佐劑（adjuvants） ， 抗原告訴免疫系統目標是什么 ， 而佐劑會刺激免疫系統 ， 提高抗原的免疫效果 。 傳統疫苗面臨的一大挑戰是 ， 如何將抗原和佐劑按照合理的比例呈遞給免疫細胞 。 面對混雜的成分（疫苗和佐劑） ， 一個免疫細胞可能會獲取50個抗原和1個佐劑 ， 也可能是1個抗原和50個佐劑 ， 疫苗和佐劑必須要以一個最佳比例呈現 ， 才能讓疫苗的效力最大化 。
為了實現這種效果 ， 該研究使用了球形核酸（Sphericalnucleicacids ， SNA） ， 以精確確定有多少抗原和佐劑被呈遞到免疫細胞 。
球形核酸（SNA）是由美國三院院士、中國科學院外籍院士ChadMirkin教授開發的新型疫苗平臺 ， 將寡核苷酸（DNA或RNA）連接到納米顆粒表面 ， 形成的球形核酸納米顆粒 ， 可以高效進入機體并快速刺激免疫系統 。
重塑癌癥疫苗形態——球形核酸疫苗，實現高效且持久的抗癌效果
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球形核酸疫苗結構示意圖：球形的脂質體核心內包裹抗原 ， 表面連接著作為的佐劑的寡核苷酸
此前 ， ChadMirkin團隊已經研究了球形核酸（SNA）對包括三陰性乳腺癌、宮頸癌、黑色素瘤、結直腸癌和前列腺癌等7種不同類型癌癥的作用 。
此外 ， ChadMirkin團隊還于2022年3月 ， 在《美國國家科學院院刊》（PNAS）發表論文【2】 ， 首次開發了基于球形核酸（SNA）的新冠疫苗 。 他們將新冠病毒RBD包裹在脂質體核心內 ， 并使用刺激免疫系統的TLR9激動劑CpG寡核酸作為免疫佐劑連接在脂質體核心周圍 。
實驗結果顯示 ， 這種獨特設計的球形核酸新冠疫苗能夠誘導小鼠模型產生更高水平的中和抗體 ， 此外 ， 在高劑量的新冠病毒感染下 ， 注射了球形核酸疫苗的小鼠模型100%存活到試驗結束 ， 并且沒有出現COVID-19引起的肺損傷 。
重塑癌癥疫苗形態——球形核酸疫苗，實現高效且持久的抗癌效果
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球形核酸新冠疫苗的結構模式圖
在這項最新研究中 ， ChadMirkin團隊使用球形核酸（SNA）疫苗平臺來設計了雙抗原球形核酸（DA-SNA）癌癥疫苗 ， 其包含OVA1和OVA2兩種抗原 ， OVA1抗原激活細胞毒性T細胞（CD8+T細胞） ， OVA2激活輔助性T細胞（CD4+T細胞） ， CD8+T細胞負責殺傷腫瘤細胞 ， 而CD4+T細胞發揮協同作用 ， 實現持久抗腫瘤免疫反應 。