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Molecular cancer | 武汉大学中南医院汪付兵团队:工程化外泌体作为DC原位疫苗增强乳腺癌的抗肿瘤免疫力

作为最有效的抗原呈递细胞(APC),树突状细胞(DCs)是启动和调节肿瘤微环境中先天免疫和适应性免疫的核心。自2010年美国FDA批准首个DC疫苗PROVENGE用于晚期前列腺癌治疗以来,目前多种以DC细胞为靶标的DC疫苗已进入III期临床试验,靶向应用于胶质母细胞瘤、肾癌和黑色素瘤等多种恶性肿瘤的治疗。然而,免疫优势抗原/佐剂的选择、体外制备流程的标准化、全身性炎症反应等均是阻碍DC疫苗走向临床的难点。

近年来,因具有低免疫原性(可用于同种异体治疗),低毒性、可提高药物的生物利用度以及出色的靶向归巢属性等诸多优势,外泌体(Exosome)作为一种“天然纳米运输材料” 开始受到广泛关注,已被应用于慢性肾病、非小细胞肺癌、结肠癌、类风湿性关节炎和新冠等多种疾病的治疗中。因此,肿瘤来源的外泌体可用作无细胞治疗载体,以浸润肿瘤微环境(TME)用于DC的激活。

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2022年2月11日,武汉大学中南医院汪付兵、武汉市妇女儿童医疗保健中心袁纯辉团队Molecular Cancer上发表了题为“Engineeredexosomes as an in situ DC-primed vaccine to boost antitumor immunity inbreast cancer”的文章 (2022, 11;21(1):45)。研究团队以乳腺癌细胞外泌体为载体,构建了TLR3激动剂和免疫原性细胞死亡(ICD)诱导剂组合的工程化外泌体(HELA-Exos)。HELA-Exos能够在肿瘤微环境诱导乳腺癌细胞发生ICD从而原位激活肿瘤浸润DC,改善随后的肿瘤反应性CD8+T细胞应答。在免疫原性差的三阴性乳腺癌(TNBC)的小鼠异种移植模型和人类患者来源的肿瘤类器官中,均产生有效的肿瘤抑制作用。

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图1.HELA-Exos抗肿瘤效应模式图

ICD可显著增强抗原暴露,介导释放肿瘤细胞内的免疫激活分子,并促进DC细胞吞噬死亡的肿瘤细胞。因具有这些优势,ICD诱导剂已经被美国FDA批准用于自体回输DC疫苗全细胞裂解抗原的制备,并且首款ICD诱导剂鲁比卡丁已于2020年6月15日获美国FDA批准应用于转移性肺癌治疗。因此,在肿瘤细胞中诱导ICD将是维持DC充分暴露于肿瘤抗原并绕过DC疫苗需鉴定最佳免疫显性抗原的有效方法。

然而,DC通常在肿瘤微环境中表现出较差的成熟度,在呈递肿瘤抗原方面效果较差。采用佐剂激活DC是DC疫苗制备的重要途径之一,其中TLR3激动剂YS-ON-001已获美国FDA肝细胞癌和胰腺癌的孤儿药资格,并于2021年12月9日在国内医院开展晚期乳腺癌、晚期肺癌、晚期肝癌和晚期黑色素瘤的I期临床试验。

因此,这种基于无细胞外泌体的TLR3激动剂与ICD诱导剂的组合,为设计用于乳腺癌治疗的DC疫苗提供了强大而新颖的开发平台。

总而言之,这一策略不同于常规DC疫苗设计思路,转而以肿瘤细胞为直接作用靶标,可充分打开肿瘤微环境抗原库容,规避个体内和个体间肿瘤细胞异质性为免疫显性抗原筛选带来的挑战,有望拓展至各种类型肿瘤DC疫苗的设计。 

参考文献:

Engineered exosomes as an in situ DC-primed vaccine to boostantitumor immunity in breast cancer, Mol Cancer. 2022, 11;21(1):45. doi:10.1186/s12943-022-01515-x.

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