【摘要】：生物材料與免疫治療的聯(lián)合應(yīng)用受到廣泛的關(guān)注,將生物材料應(yīng)用于疫苗的遞送系統(tǒng),可以提高免疫原性,發(fā)揮較強(qiáng)的免疫治療作用。如何通過(guò)新材料的開(kāi)發(fā)和新技術(shù)的應(yīng)用來(lái)提高疫苗的免疫效應(yīng),是免疫治療領(lǐng)域一個(gè)重要的研究方向。多功能復(fù)合型疫苗遞送系統(tǒng)對(duì)免疫系統(tǒng)的刺激作用更強(qiáng),免疫佐劑以及其他治療手段的加入,促進(jìn)了抗原的快速和持續(xù)提呈,誘導(dǎo)強(qiáng)烈的抗腫瘤免疫反應(yīng)。同時(shí),腫瘤抗原的定位與分布、免疫佐劑的遞送和遷移以及聯(lián)合治療過(guò)程中每種治療過(guò)程都與治療效果密切相關(guān),對(duì)于腫瘤免疫治療及其聯(lián)合治療,揭示疫苗遞送及治療過(guò)程至關(guān)重要。隨著多光譜熒光影像技術(shù)的發(fā)展,熒光影像可視化疫苗遞送系統(tǒng)及腫瘤免疫治療研究在腫瘤精準(zhǔn)治療方面提供了較好的應(yīng)用前景。本文研究了熒光影像可視化納米疫苗遞送系統(tǒng)及腫瘤免疫治療,分別構(gòu)建了復(fù)合OVA納米疫苗、抗原和佐劑共負(fù)載納米疫苗以及光熱水凝膠負(fù)載納米佐劑等三種遞送系統(tǒng),通過(guò)抗原緩慢持續(xù)釋放、抗原與佐劑聯(lián)合遞送、光熱聯(lián)合免疫治療,有效激發(fā)了免疫應(yīng)答,增強(qiáng)其腫瘤治療效果。通過(guò)多光譜熒光影像進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤,監(jiān)測(cè)疫苗中各組分的定位和降解情況,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)納米疫苗遞送系統(tǒng)在腫瘤免疫治療中發(fā)揮作用的過(guò)程。主要內(nèi)容分為三部分:第一部分:研究了可視化復(fù)合OVA納米疫苗促進(jìn)免疫反應(yīng)的作用,制備了雞卵清白蛋白抗原(OVA)自交聯(lián)納米粒,并負(fù)載外層OVA抗原,形成復(fù)合型的納米疫苗,內(nèi)層抗原的納米粒子通過(guò)自身交聯(lián)攜帶豐富的抗原以維持免疫應(yīng)答,而復(fù)合型納米粒表面的外部抗原提供初始的抗原釋放。內(nèi)外層抗原的程序化遞送誘導(dǎo)了快速提呈和持續(xù)提呈相結(jié)合的強(qiáng)烈免疫應(yīng)答,樹(shù)突狀細(xì)胞(DCs)被有效地激活并成熟,刺激T細(xì)胞的活化,以產(chǎn)生較強(qiáng)的免疫應(yīng)答。與單一的納米粒相比,復(fù)合型的納米疫苗誘導(dǎo)更強(qiáng)的抗原特異性免疫應(yīng)答,產(chǎn)生較強(qiáng)的抗原特異性CD4+和CD8+T細(xì)胞反應(yīng)、免疫記憶和CD8+細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTL)反應(yīng)。通過(guò)多光譜熒光成像跟蹤了內(nèi)外層抗原的遞送過(guò)程,分離內(nèi)層和外層抗原的熒光信號(hào),動(dòng)態(tài)、實(shí)時(shí)地跟蹤復(fù)合型納米疫苗的遞送過(guò)程,實(shí)現(xiàn)雙層抗原的精準(zhǔn)遞送。第二部分:研究了可視化抗原和佐劑共負(fù)載納米疫苗,基于抗原的納米疫苗不需要額外的載體,通過(guò)抗原的自組裝或自交聯(lián),提供了一種抗原與佐劑共負(fù)載納米疫苗。以O(shè)VA納米粒為基礎(chǔ),通過(guò)負(fù)載CpG佐劑,制備了一種用于腫瘤免疫治療的抗原和佐劑共遞送納米疫苗。OVA納米粒(ONPs)不僅可作為抗原誘導(dǎo)天然免疫和適應(yīng)性免疫,而且可作為CpG的載體,不僅為免疫應(yīng)答提供了足夠的抗原,具有較高的抗原負(fù)載效率,而且能夠促進(jìn)細(xì)胞的有效攝取。體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明OVA納米粒通過(guò)細(xì)胞內(nèi)途徑將CpG遞送給免疫細(xì)胞,從而進(jìn)一步增強(qiáng)了 CpG的免疫活性,能夠誘導(dǎo)DCs成熟、T細(xì)胞活化和分泌干擾素-γ(IFN-Y),產(chǎn)生較強(qiáng)的腫瘤特異性免疫反應(yīng),并在小鼠淋巴瘤模型上表現(xiàn)出顯著的抗腫瘤免疫治療作用。此外,為了進(jìn)行精準(zhǔn)的疫苗遞送,利用可視化的熒光成像方法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)了抗原和佐劑的共同釋放過(guò)程,為腫瘤免疫治療中抗原和佐劑的追蹤提供了可視化的依據(jù)。第三部分:構(gòu)建了 IR820水凝膠負(fù)載CpG自交聯(lián)納米粒的雙重自熒光共遞送系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)光熱聯(lián)合免疫治療CpG自交聯(lián)納米粒與IR820水凝膠的結(jié)合,可使CpG和光熱誘導(dǎo)的腫瘤抗原雙重釋放,進(jìn)一步增強(qiáng)免疫治療效果。水凝膠復(fù)合CpG納米粒的聯(lián)合治療促進(jìn)了 BMDCs的成熟,CD8+T細(xì)胞的活化與增殖,細(xì)胞因子IFN-γ和IL-2分泌水平升高,CTL特異性增加,從而激發(fā)了特異性抗腫瘤免疫反應(yīng)。通過(guò)對(duì)腫瘤微環(huán)境中CD8+T細(xì)胞、DCs、Tregs和MDSC等免疫細(xì)胞進(jìn)行分析,揭示了抗腫瘤聯(lián)合作用的機(jī)制。光熱聯(lián)合免疫治療組的腫瘤微環(huán)境中CD8+T細(xì)胞和DCs數(shù)目增加,產(chǎn)生了強(qiáng)烈的抗腫瘤免疫協(xié)同效應(yīng),免疫抑制性細(xì)胞Tregs、MDSC數(shù)目減少,促進(jìn)CTL的抗腫瘤作用和相關(guān)細(xì)胞因子的分泌,改善了腫瘤微環(huán)境,增強(qiáng)腫瘤的治療效果。另外,IR820-hydrogel和CpGNPs可以在不增加熒光標(biāo)記的情況下,通過(guò)雙熒光成像方法實(shí)現(xiàn)影像引導(dǎo)的光熱免疫聯(lián)合治療。這種可視化的光熱聯(lián)合免疫療法為精確的腫瘤治療提供了一種潛在的有效策略。綜上所述,本文以O(shè)VA自交聯(lián)納米粒,CpG自交聯(lián)納米粒和IR820共軛水凝膠的疫苗遞送系統(tǒng)為基礎(chǔ),基于其自發(fā)熒光,成功構(gòu)建了影像引導(dǎo)可視化的疫苗遞送、腫瘤免疫治療和光熱聯(lián)合免疫治療三個(gè)體系,它們都能產(chǎn)生較強(qiáng)的免疫應(yīng)答或者抗腫瘤效應(yīng)。另外,多光譜熒光成像技術(shù)跟蹤多組分疫苗遞送系統(tǒng)為精準(zhǔn)腫瘤治療提供可視化的依據(jù),將能夠?yàn)樾滦兔庖咧委熂奥?lián)合治療過(guò)程中疫苗遞送系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供一定的指導(dǎo)意義。
【學(xué)位授予單位】：北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：R730.51;R318.08
【圖文】：

（如聚合物納米粒、脂質(zhì)體、聚合物膠束等）和植入材料（如凝膠、植入載藥微逡逑型晶片、微針等）己被證明能夠增強(qiáng)抗腫瘤免疫反應(yīng)以及具有調(diào)節(jié)免疫藥物的功逡逑效，在免疫腫瘤學(xué)中具有廣泛的應(yīng)用前景［２９］。如圖１－２所示，納米材料和植入材逡逑料能夠促進(jìn)抗原的提呈，激活Ｔ細(xì)胞，增強(qiáng)免疫反應(yīng)，殺傷腫瘤，并避免副作用，逡逑從而改善治療結(jié)果［３Ｇ］。在內(nèi)源性疫苗中，納米遞送系統(tǒng)可以遞送免疫原性細(xì)胞死逡逑亡的啟動(dòng)子來(lái)誘導(dǎo)抗腫瘤免疫反應(yīng)，而大尺度植入材料通過(guò)局部治療引起免疫反逡逑應(yīng)，誘導(dǎo)Ｔ細(xì)胞浸潤(rùn)，產(chǎn)生系統(tǒng)的抗腫瘤效應(yīng)？］。在外源性疫苗中，納米材料和逡逑８逡逑

＾＾逡逑Ｔｕｍｏｕｒ邋ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ逡逑圖１－１腫瘤免疫治療聯(lián)合其他治療方式的作用機(jī)制逡逑２．疫苗遞送系統(tǒng)逡逑腫瘤免疫治療仍面臨著許多挑戰(zhàn)，包括腫瘤疫苗的免疫原性差、非靶向免疫逡逑治療的副作用、過(guò)繼性Ｔ細(xì)胞轉(zhuǎn)移治療的不良反應(yīng)等［２８］。生物材料介導(dǎo)的治療逡逑策略，通過(guò)設(shè)計(jì)制備有效的疫苗遞送系統(tǒng)，引流到淋巴組織，增強(qiáng)其滯留，控制逡逑釋放抗原和佐劑，以促進(jìn)抗原提呈和Ｔ細(xì)胞的活化來(lái)提高腫瘤疫苗的治療效果，逡逑來(lái)解決腫瘤疫苗和免疫治療所面臨的挑戰(zhàn)［２９］。逡逑近年來(lái)，化學(xué)、納米技術(shù)和材料科學(xué)不斷發(fā)展，對(duì)腫瘤免疫治療產(chǎn)生了較為逡逑深遠(yuǎn)的影響。為了采用更有效、毒性更小的免疫治療手段，多種不同的納米材料逡逑（如聚合物納米粒、脂質(zhì)體、聚合物膠束等）和植入材料（如凝膠、植入載藥微逡逑型晶片、微針等）己被證明能夠增強(qiáng)抗腫瘤免疫反應(yīng)以及具有調(diào)節(jié)免疫藥物的功逡逑效，在免疫腫瘤學(xué)中具有廣泛的應(yīng)用前景［２９］。如圖１－２所示，納米材料和植入材逡逑料能夠促進(jìn)抗原的提呈，激活Ｔ細(xì)胞，增強(qiáng)免疫反應(yīng)，殺傷腫瘤，并避免副作用，逡逑從而改善治療結(jié)果［３Ｇ］。在內(nèi)源性疫苗中

負(fù)載制劑的暴露較少，減少系統(tǒng)毒性，并且不易受環(huán)境物質(zhì)的刺激，從而傳遞免逡逑疫信號(hào)，還可募集相關(guān)免疫細(xì)胞，增強(qiáng)療效［３Ｇ］。原位交聯(lián)水凝膠或植入支架注射逡逑后（圖１－３），在周?chē)M織中釋放趨化因子和生長(zhǎng)因子，募集樹(shù)突狀細(xì)胞。然后逡逑吞噬疫苗中的抗原，并引流至淋巴結(jié)，將抗原呈現(xiàn)給初始Ｔ細(xì)胞，活化的Ｔ細(xì)逡逑胞可以遷移到植入部位或附近的腫瘤組織中，抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)，促進(jìn)了系統(tǒng)逡逑免疫反應(yīng)和Ｔ細(xì)胞記憶的形成，這一策略可能是治療轉(zhuǎn)移性腫瘤和抑制腫瘤復(fù)逡逑發(fā)的有效途徑［４３］。逡逑Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ邋ｔｉｓｓｕｅ逡逑＊邋＊邋＊邋Ｎａｉｖｅ邋ＤＣｓ逡逑Ｐａｔｈｏｇｅｎ－ｍｉｍｉｃｋｉｎｇ邋Ｉｍｍｕｎｅ邋ｐｒｉｍｉｎｇ邋ｃｅｎｔｅｒ邐？邐ｍｉｇｒａｔｉｎｇ邋ｔｏ邋ｉｍｐｌａｎｔ邋ｓｉｔｅ逡逑ｗｉｔｈ邋ａｎｔｉｇｅｎ／ａｄｊｕｖａｎｔ／ｃｈｅｍｏｋｉｎｅ邐．邋ｉｎ邋ｒｅｓｐｏｎｓｅ邋ｔｏ邋ｃｈｅｍｏｋｉｎｅ逡逑釋?zhuān)姡觯义?煎澹�？逦Ｐ}椋恚澹溴澹藻澹悖澹歟歟簀義

本文編號(hào)：2790202