本技术涉及一种新型水凝胶疫苗,具备ROS/温度双响应特性,用于同时递送mRNA和siSiglec-E。该疫苗以壳聚糖或季铵盐壳聚糖与苯硼酸盐衍生物为基础材料制备而成,具有ROS响应性。
背景技术
在肿瘤治疗中,手术是最常用的策略,但是术后肿瘤易复发,给患者生命造成极大的威胁。因此提高患者的抗肿瘤免疫在抑制肿瘤术后复发上具有重要意义。肿瘤疫苗则是一种激活患者体内抗肿瘤免疫的策略。已有研究报道肿瘤疫苗被用于促进患者术后的抗肿瘤免疫,如结合了Flt3L、放疗和TLR3激动剂的原位疫苗(ISV),其可通过招募、抗原负载和激活肿瘤内的树突状细胞(dendritic cells,DCs),成功诱导抗肿瘤CD8+T细胞的激活,激活的CD8+T细胞能够有效的杀伤惰性非霍金奇淋巴瘤细胞,并且能够防止肿瘤细胞的转移以及复发。但是抗肿瘤免疫记忆的形成需要长期持久的抗原刺激,目前这些肿瘤疫苗需要多次注射,疗效不稳定。此外,DCs的抗原提呈作用也易被免疫检查点等抑制性蛋白所抑制,进而抑制肿瘤疫苗的疗效。因此,如何进行长效稳定的抗原刺激,并克服免疫检查点对DCs免疫的抑制,形成强大抗肿瘤免疫保护,是预防术后肿瘤复发的重要研究方向。
抗原是肿瘤疫苗的核心之一,用于提供肿瘤特异性抗原。根据抗原的不同,可以将肿瘤疫苗分为DC疫苗、多肽疫苗、DNA疫苗、mRNA疫苗等。其中DC疫苗需要在体外进行DC培养和抗原刺激,随后回输到患者体内,需要极高的成本和资源。多肽疫苗则存在免疫原性差、半衰期短、不同序列多肽的理化性质差异较大,工艺路线和质量标准研究的难度较大等问题。DNA疫苗则存在给药剂量偏大、递送难度大、生物利用度低、免疫效果差、持续时间不够长等缺点。mRNA疫苗具有制备简单、不同序列的抗原物质的理化性质相差不大、易于生产、递送效率高、不整合到基因组安全性好、不需要额外的佐剂等优势。目前已有多项mRNA疫苗的临床研究,前景广阔。
肿瘤会诱导DC表达多种抑制性蛋白,如SOCS1、PD-1、PD-L1等,SOCS1可抑制Toll样受体激活、抑制STING下游信号通路,从而抑制DC活性;PD-1可抑制DC下游NFκB信号激活并诱导DC不成熟表型;PD-L1可通过与T细胞上PD-1结合抑制T细胞的激活。以这些抑制性蛋白为靶点制备肿瘤疫苗,已成为肿瘤疫苗开发的重要方向。有研究使用LNP制备了一种纳米疫苗用于递送siTIM-3和肿瘤细胞膜抗原,该纳米疫苗可沉默DC上TIM-3,并为DC提供肿瘤细胞膜抗原,可在一定程度上促进肿瘤免疫。但该方法没有采用水凝胶进行递送,导致其在3天内就会被代谢,因此需要反复多次注射纳米疫苗。
水凝胶是一种具有三维聚合物网络的柔软半固态材料,其结构内的聚合物互相交联,充当支撑水凝胶结构的框架,而聚合物网络中的孔隙则使水凝胶可以保存大量的水分或其他溶液。水凝胶具有长期释放、原位粘附性、生物相容性、可降解性和可注射性等优势。研究人员将水凝胶用于疫苗递送、药物递送、组织工程和再生医学等生物医学应用中,并取得良好的治疗效果。
本发明最终构建的是一种同时递送mRNA疫苗和siSiglec-E的ROS/温度双响应水凝胶疫苗,其可长效稳定地进行抗原刺激,并克服免疫检查点Siglec-E对DCs免疫的抑制,形成强大抗肿瘤免疫保护,预防术后肿瘤复发。
实现思路