近日，南京邮电大学有机电子与信息显示国家重点实验室及化学与生命科学学院汪联辉教授、丁显光教授团队与新加坡国立大学David Tai Leong团队合作，在自体肿瘤疫苗领域取得进展，相关成果以“Non-discriminating engineered masking of immuno-evasive ligands on tumour-derived extracellular vesicles enhances tumour vaccination outcomes”为题发表在国际学术期刊Nature Nanotechnology上。
Nature Nanotechnology刊发南邮国家重点实验室及化学与生命科学学院汪联辉团队在自体肿瘤疫苗领域研究进展
近年来，自体免疫疗法因其相对安全和高效的优势，在肿瘤治疗领域受到广泛关注，不断推动肿瘤治疗模式的革新。此疗法主要通过从患者体内提取免疫细胞，再经过一系列复杂的实验室处理，将这些细胞重新注入患者体内，以激发免疫系统对肿瘤的攻击。尽管这种方法有效，但由于其制备过程耗时、工艺复杂，且需要昂贵设备，导致治疗费用高昂，例如，以树突状细胞为代表的自体肿瘤免疫疗法，单次疗程费用可达10万美元，2021年我国首例获批临床的自体T细胞免疫治疗产品单针超过100万元。自体肿瘤免疫疗法昂贵的费用使得很多患者家庭难以承受，严重制约了获益群体。
与通过基因工程手段在体外改造高度敏感、高度异质性的免疫细胞相比，设计自体肿瘤疫苗以在体内激活免疫细胞，成为一种有前景的自体免疫治疗策略。肿瘤细胞能够源源不断、高产率生成和释放囊泡到组织液和体液中，这些肿瘤来源的囊泡富含大量反映其肿瘤来源的特征蛋白和核酸抗原，为免疫细胞提供了高丰度的肿瘤抗原信息。此外，这种癌性囊泡的收集相对简单，不仅可以从临床切除的组织中培养癌细胞获得，还可以直接从患者的生理、病理体液（如恶性腹水或胸腔积液）中大量提取。因此，利用癌性囊泡制备自体肿瘤疫苗，用于免疫疗法具有很大优势。团队前期对生物囊泡材料的成分解析、有效利用进行了系列研究（Anal. Chem. 2022, 14794; Adv. Sci. 2023, 2204814; ACS Nano 2024, 9613; Nature Communications 2024, 3343），最新研究发现，癌细胞释放的囊泡表面可能携带免疫逃逸分子，这些分子干扰了免疫细胞的吞噬信号，导致免疫细胞无法摄取癌性抗原，进一步影响其有效识别和攻击肿瘤。因此，调控免疫细胞与癌性囊泡之间的生物信号识别，成为有效利用癌性囊泡抗原，研发自体肿瘤疫苗的关键。
针对以上问题，研究团队采用化学生物学手段，在微流控芯片上设计了一种适用于癌性囊泡的可逆免疫信号封装方法，调控免疫细胞对癌性囊泡的识别。这种技术能够提高免疫细胞对癌性抗原的摄取和活化，进而增强对肿瘤的杀伤效果，并在胸水模型中得到了初步验证。该技术的特点和优势包括：（1）基于患者自身的癌性囊泡，特别适用于晚期合并恶性胸腹水的肿瘤患者，能够通过化学改造构建特异性强的自体肿瘤疫苗；（2）与使用抗体等阻断膜蛋白信号的传统生物学方法相比，可逆化学封装更具有成本效益，操作简便，且易于后续功能性改造；（3）微流控芯片平台效率高，适合大规模生产，为开发基于改性囊泡的临床转化和满足GMP标准的囊泡药物批量生产打下基础。未来通过集成囊泡生成和分离模块，有望实现“样品进，疫苗出”的自动化生产平台。
发展基于肿瘤囊泡的生物信号调控策略，开发高特异性自体肿瘤疫苗
撰稿：丁显光 编辑：彭芃 审核：赖文勇