ACS Nano: 肿瘤细胞膜涂层辅助的甘露糖修饰的纳米颗粒，用于有效的抗肿瘤疫苗接种

【引言】

近年来，在对抗肿瘤的领域，免疫疗法展现出了巨大的潜力和价值，尤其是在肿瘤免疫治疗方面，引起了全球科学家和研究人员极大的关注与兴趣。区别于传统细胞毒性药物如化疗，癌症免疫疗法依赖于激活人体自身的免疫系统，识别并破坏癌细胞。这种治疗方法的特点是具有独特的高特异性和低副作用性，尤其是体现在清除肿瘤细胞并预防肿瘤复发方面。当前主导的癌症免疫疗法，包括癌症疫苗、免疫检查点阻断疗法以及CART疗法，已经在各种肿瘤类型的治疗上显现出了令人鼓舞的临床效益。其中，癌症疫苗作为该领域的核心组成部分，以其相对较低的成本和对肿瘤细胞高特异性攻击的特性，在癌症预防和治疗中展现出广泛的前景。

【成果简介】




近日，苏州大学的刘庄教授、彭睿教授与许利耕老师的研究成果，通过将免疫辅助剂纳米颗粒封装在基于甘露糖修饰的癌细胞膜上，为构建高效癌症疫苗提供了新的思路。他们的研究提出一种独特的纳米疫苗配方（即NPR@MM），融合了肿瘤细胞膜中的关键元素作为肿瘤特异性抗原，并结合了催化剂分别为toll样受体7拮抗剂（TLR7拮抗剂)和R837作为辅助剂，以及甘露糖作为抗原呈递细胞（APC）识别部分，显著提高了疫苗的免疫原性。这项创新方法展示了增强的抗原递送能力，通过细胞吸收和刺激DC（树突状细胞）成熟，启动强大的抗肿瘤免疫反应。

该研究通过一系列细致的实验设计，包括纳米疫苗的制备、表征、体内吸收、免疫活化以及生物效应评估，为纳米疫苗向临床应用的迈进奠定了坚实的基础。研究通过体外及体内实验，全面证实了该NPR@MM系统在癌症预防和治疗上的显著疗效，包括其对肿瘤生长的抑制作用以及诱导癌症特异性T细胞反应的能力。此外，研究还揭示了免疫效应分子如细胞因子IFNγ的产生，进一步佐证了疫苗在激活宿主免疫系统方面的作用。

【图文导读】

研究通过详尽的实验设计和数据支持，展现了一种创新的药物递送系统：NPR@MM纳米疫苗的构成、制备、表征、细胞吸收及体内免疫响应过程。实验图一展示了纳米疫苗所包含的关键元素及其构成结构。图二详细描绘了纳米疫苗的制备流程及其结构特性，包括一系列参数的测量结果。面容相机成像（CLSM图像）显示了纳米疫苗与DC细胞的细胞吸收过程，提供直观粒子的内化情况。图四对比呈现了不同配方对DC细胞活化的影响，揭示了在致敏作用、IL12和TNFα分泌等方面的优势。通过图五的体内荧光影像序列和分段分析，进一步验证了纳米疫苗在淋巴结的持续存在与分布。

【小结】

这项研究的创新点在于，通过融合肿瘤细胞膜、高级调节剂（TLR7拮抗剂 R837）以及突变结构布局的甘露糖，开发了具有针对性和高效免疫激活能力的癌症纳米疫苗（NPR@MM）。该疫苗策略不仅显著提高了对于多种肿瘤类型的有效性，还体现出更高免疫系统的亲和性和增强应答效率的特点。通过对DC细胞成熟状态的反馈以及免疫活性细胞因子的动态监测，表明了这种纳米疫苗具有治疗和预防双重应用价值。

医学和生命科学领域在 Understand the unique features of tumor tissue to craft targeted and effective treatments opens up new avenues for personalized therapy strategies. The use of cancer cell membranes to engineer antigen presentations is a promising approach, potentially allowing vaccines to be tailored for a wide range of tumors. Herein, we have synthesized a novel cancer vaccine formulation that combines the use of cancer cell membranes for antigen presentation with immunityenhancing adjuvants and molecular components for improved immune recognition and response modulation.

This article presents the development of a cancer cell membranecoated adjuvant nanoparticle system, which leverages modifications for improved efficacy. The PLGA (Polylacticcoglycolic acid) nanoparticles loaded with TLR (Tolllike receptor) agonists and R837 serve as potent immunoadjuvants in this system. Principles of tumor cell membrane engineering suggest potential for personalized, tumorspecific vaccines that could enhance immunogenicity for a variety of malignancies. Notably, R837 increases this immunogenicity, whereas menose modification further enhances the ability of antigenpresenting cells (APCs) to bind and internalize the vaccine nanoparticles, ensuring prolonged retention in lymph nodes and effective in vivo vaccination administration.

The research by Professor Youhuang Liu, Professor Rui Peng, and Professor Liguang Xu from Soochow University aims at unveiling new possibilities in cancer vaccine development that could represent a paradigm shift in cancer therapy. The outcomes of this study are named "Cancer Cell MembraneCoated Adjuvant Nanoparticles with Mannose Modification for Effective Anticancer Vaccination" and have been published in the reputable journal ACS Nano, which highlights the collaborative work in addressing complex bioengineering and biomedicine challenges, thereby demonstrating a potential future in advancing cancer treatment efficacy through innovative vaccine designs.

作为一个技术密集型的研究，本文详述了一种创新的癌症疫苗技术——多功能包被纳米疫苗（NPR@MM），旨在实现多方面的肿瘤预防和治疗潜力。该疫苗通过结合肿瘤细胞膜和免疫增强剂（如toll样受体7拮抗剂R837）以及甘露糖，提供了一个全面的免疫刺激框架。这不仅证明了对抗肿瘤的多种途径，还特别展示了个性化肿瘤特异性疫苗策略的价值。

该研究结果提示了癌症纳米疫苗未来的应用前景，其高效的免疫原性和对DC细胞的激活效果预示着在个性化癌症治疗、肿瘤预防和阻断免疫检查点的作用方面具有领导地位。结合科学实验和理论分析，不仅确保了这种纳米疫苗的安全性和生物相容性，同时也展示了其在多功能癌症治疗过程中的巨大应用潜力。

这项研究不仅是癌症免疫疗法领域的先锋舰，也在生物医学创新与纳米技术结合的前沿探索中引领突破，展示了通过分子设计和生物工程技术驱动的个性化医疗解决方案的巨大潜力。这一创新即为从根本上克服肿瘤治疗挑战提供了一条崭新的途径，为终极战胜癌症提供了充满希望的愿景。

文献链接，为后续学者与从业者提供更多深度研究和临床应用的可能。通过全球科学合作与先进技术的助力，这一领域的未来发展愈加振奋人心，预示着为全球癌症患者带来更加有效的治疗选择和生活品质提升的希望。

【引言续】

随着肿瘤免疫研究的深入，个性化、高效、低毒性的癌症免疫治疗策略日益受到高度重视。癌症疫苗作为一个核心领域，通过激活机体自身免疫系统对抗肿瘤细胞的独特优势，已经显示出在清除癌细胞、预防复发方面的显著潜力。目前广泛的癌症免疫疗法，包括癌症疫苗、免疫检查点阻断疗法、CART细胞疗法等，已经在多种肿瘤治疗上展现出令人鼓舞的临床效果。较之其他策略，癌症疫苗的优势在于相对低廉的成本、更强的特异性攻击肿瘤细胞以及低副作用性，使得其成为肿瘤预防与治疗的热门研究方向。

【成果浮标】

苏州大学的研究团队近期发布了一项创新性研究成果——QSR@M MEMS（癌细胞膜修饰的免疫辅助剂纳米颗粒系统），旨在全方位提升癌症疫苗的疗效与能量。这项研究将黑色素瘤细胞膜的关键成分，作为肿瘤特异性抗原，结合TLR调制剂与R837作为高效辅助剂，以及甘露糖部分促进APC（抗原呈递细胞）识别，不仅显著增强了免疫原性，还实现肿瘤细胞膜在纳米颗粒上的有效封装。

该创新机制通过以下步骤实现：

1. 纳米颗粒系统（NPR@M MEMS）通过加载toll样受体7（TLR7）拮抗剂和R837作为辅助剂，进一步通过对甘露糖的修饰，强化APC对疫苗纳米颗粒的识别，提升纳米颗粒的体内稳定性与生物相容性。

2. 分步制备流程设计展现整个递送系统的工作机理，从材料选型到构造，经过动态光学散射（DLS）与蛋白质浓度测量，严格控制了颗粒的物理性质与化学组成，确保了其高效递送至潜在的免疫反应点。

3. 体内外实验确保了疫苗对DC细胞（特别是成熟的树突状细胞）的高效吸收与激活能力，旨在引发更强劲的免疫应答反应。通过CLSM（共聚焦显微镜显像）的可视化方式，建立起抗原载体对免疫细胞的深层次渗透情况。

【图文导航】

为了更直观展示研究过程与效果，图片序列构建从纳米颗粒的结构与尺寸分析展开，包括蛋白质含量测定与敏感性检测，逐步展现了纳米疫苗的制作路线图，以及其设计中关键参数的校准。流动细胞成像与动态激活评估部分收集了DC细胞活性的全面之阅读 soil ，分析不同制剂源头下免疫效应的细微差异，以此衡量疫苗活化能力。

荧光成像结果可视化纳米疫苗在淋巴结内的分布情况与特异吸附显微镜图像，则从不同的生物体内外视角，解释了疫苗在系统水平上的益处，以及其对瘤体生长的抑制效果。这类演示性图像提供了立体而直接的数据证据转为生物化学交流的语言，尽显科学家们的智慧结晶。

【终结解锁】

通过深入探讨癌症疫苗独特的开发策略与优化路径，此研究对未来癌症防治提供了新的视角。在磁场与细胞相互作用下精心设计的QSR@M MEMS概念展示了抗恶性肿瘤免疫治疗的一种重要方向——即寄希望于创造定制化、高效、安全的肿瘤特异性疫苗，促进癌症免疫疗法的迭代创新。其混合策略强调利用生物工程方法实现抗原的高效提呈，同时利用免疫调节剂与活性心脏分子以增强免疫应答和治疗效益。

不仅是为何怀疑？深入了解疫苗架构设计背后的科学逻辑，以及技术挑战与可能颠覆手段；从实验结果显示，这项研究中开发出的具有多重改进特性、抗原提呈效率更高、肿瘤抑制潜能更加出色、免疫响应时间更短的癌症纳米疫苗封装平台证明了其在理论上的适应性与潜在的临床转化前景。