納米疫苗促進TLS形成有望成為治療鼻咽癌的新手段

近日，中山大學材料科學與工程學院陳永明教授和劉利新教授團隊報道了通過納米疫苗（pECM）加速腫瘤中三級淋巴結(jié)（Tertiary lymphoid structures，TLS）的形成，以抑制腫瘤生長的研究。該研究采用被FDA批準作為食品添加劑的植物來源單寧酸作為遞送載體，采用激活B細胞的TLR-9激動劑CpG和激活T細胞的STING激動劑Mn2+作為佐劑；選用鼻咽癌（Nasopharynx cancer，NPC）患者持續(xù)表達的蛋白EBNA1作為抗原；利用快速納米復合技術(shù)（Flash nanocomplexation，F(xiàn)NC）制備出尺寸約100納米的pECM。相關(guān)論文以“Nanovaccines Fostering Tertiary Lymphoid Structure to Attack Mimicry Nasopharyngeal Carcinoma”為題發(fā)表在ACS Nano上。

TLS具有與次級淋巴器官類似的結(jié)構(gòu)和功能，也稱為異位淋巴組織，通常在慢性炎癥組織中形成。TLS包含由大量T細胞包圍B細胞組成的細胞團。B細胞作為抗原遞呈細胞能在原位將處理后的抗原呈遞給T細胞，進一步增強T細胞殺傷腫瘤的能力。最新研究表明，在腫瘤部位出現(xiàn)TLS與腫瘤患者良好預(yù)后有關(guān)。這說明TLS與腫瘤患者預(yù)后有著密切關(guān)系，促進TLS形成有望成為抑制腫瘤生長的一種治療新策略。然而TLS自然形成過程緩慢且不可控，在腫瘤中如何快速和可控地誘導形成TLS是一個挑戰(zhàn)。

為了評價納米疫苗的抗腫瘤效果，研究人員首先構(gòu)建了模擬鼻咽癌小鼠模型，并使用不同的納米疫苗進行治療。相比于游離疫苗和單佐劑納米疫苗而言，pECM可更有效地抑制腫瘤生長，并明顯延長小鼠生存時間?？鼓[瘤機制研究表明，pECM在激活發(fā)揮效應(yīng)功能的T細胞上更有優(yōu)勢。在動物模型外周血中，pECM治療組產(chǎn)生了由CD8+ T和CD4+ T細胞表達的最高數(shù)量IFN-γ、TNF-α和IL-2細胞因子。ELISPOT檢測脾臟淋巴細胞產(chǎn)生IFN-γ的細胞數(shù)量也表明pECM治療組在激活細胞免疫上優(yōu)于對比組。

為進一步探究為何pECM疫苗在激活T細胞方面更有優(yōu)勢，該研究采用HE染色和免疫熒光染色對腫瘤微環(huán)境進行分析。結(jié)果表明，在通過pECM治療的小鼠腫瘤中發(fā)現(xiàn)數(shù)量多且面積大的浸潤淋巴細胞團，說明已形成了TLS。此外，還觀察到正常化的腫瘤血管和淋巴管，以及有大量淋巴細胞圍繞高內(nèi)皮靜脈的形成。這些脈管系統(tǒng)正?；山档湍[瘤間質(zhì)壓力，反過來促進外周循環(huán)的淋巴細胞浸潤腫瘤，形成由大量B細胞包裹T細胞的TLS。

為探究腫瘤中TLS形成后引起的變化，該研究采用流式細胞儀分析得出腫瘤中TLS形成后可引起CD8+ T細胞及作為專職抗原遞呈細胞CD80+MHCll+B細胞比例增加。尤其值得注意的是，作為B細胞將抗原呈遞給T細胞的直接證據(jù)，B220+CD8+T細胞比例較對照組顯著增多，表明了腫瘤TLS中T細胞、B細胞存在相互作用。此外，該研究進一步采用淋巴細胞抑制劑FTY720抑制次級淋巴器官的淋巴細胞外排，在腫瘤局部給予抗原刺激后，腫瘤中發(fā)揮效應(yīng)記憶T細胞的比例沒有明顯下降，表明腫瘤中TLS形成后可獨立于外周次級淋巴器官發(fā)揮刺激T細胞的作用。

這項研究揭示了雙佐劑納米疫苗通過誘導腫瘤部位脈管系統(tǒng)正常化和腫瘤部位產(chǎn)生趨化因子，進而招募成熟的T細胞、B細胞浸潤腫瘤，縮短了腫瘤內(nèi)TLS的形成時間。TLS可以獨立于外周次級淋巴器官發(fā)揮作用，增強局部抗腫瘤免疫反應(yīng)，從而抑制腫瘤生長。這個治療理念也在模擬鼻咽癌小鼠模型中得到證實，并展現(xiàn)出延長癌癥小鼠模型生存期的效果。此外，制備納米疫苗的材料具有簡單和生物相容等優(yōu)勢，表明該納米疫苗具有良好的臨床應(yīng)用前景。

中山大學材料科學與工程學院博士研究生溫禎福為該論文的第一作者，劉利新教授、陳永明教授為共同通訊作者。