传统的灭活肿瘤细胞因含有天然的肿瘤相关抗原 (TAAs) 和新抗原而被认为是理想的肿瘤全细胞疫苗。然而，灭活肿瘤细胞疫苗在多项临床试验中的治疗效果均有限，这在很大程度上归因于肿瘤细胞的免疫原性较弱，肿瘤抗原浓度较低，因而无法在体内刺激有效的抗肿瘤反应。此外，由于在接种后可能出现无法控制的细胞因子风暴，因此尽快研发出更安全、更有效的全细胞疫苗至关重要。干扰素基因刺激剂（STING）近年来受到科研人员的广泛关注。STING不但参与微生物诱导的天然免疫反应，还在肿瘤免疫中扮演重要角色。由于其细胞膜通透性差、生物利用度低、毒性大，大多数STING激动剂不适用于全身给药，只能进行瘤内注射，这在很大程度上限制了STING激动剂的治疗效果。因此，需要研发STING 激动剂（cGAMP）的有效递送载体，以增强其在生物体中的积累和渗透，从而增强免疫反应。细菌衍生囊泡 (BDVs) 中含有丰富的细菌抗原，可作为疫苗佐剂来增强针对抗原的免疫反应。然而，BDVs必须与其他免疫疗法结合才能达到最佳的免疫治疗效果，其对肿瘤产生的保护性免疫和预防的能力有待进一步探索。细胞脱核是一项经典的细胞生物学技术，通过将细胞核从细胞中分离出来，形成无核的胞质体和无胞质的核质体，从而用于各项科学研究。将肿瘤细胞去核后，肿瘤细胞将丧失增殖和致病能力，但保留了基本的细胞骨架和亚细胞结构，且保留了作为“活细胞”的重要生理功能，同时拥有免疫系统可以识别的肿瘤细胞抗原。此外，由于去核肿瘤细胞不能继续进行基因转录，因此不能被诱导分化或分泌一些不可预测的细胞因子，因而它们在体内的变化趋势更加明确和可控。
近日，中山大学医学院张旭东副教授团队在国际著名学术期刊Cell 子刊Cell Reports Physical Science（JCR Q1，IF：8.9）发表了题为“Harnessing enucleated cancer cells as Trojan horse cell vaccines”的研究论文( https://doi.org/10.1016/j.xcrp.2023.101752 )。研究团队利用去核的黑色素瘤细胞，并连接装载有STING激动剂（cGAMP）的细菌外膜囊泡（BDVs），构建了全细胞肿瘤疫苗（Enucleated B16F10-BDVs-cGAMP），为肿瘤免疫治疗策略提供了新的思路。
基于以上研究背景，张旭东副教授团队将装载有STING激动剂（cGAMP）的细菌外膜囊泡通过点击反应连接至去核的黑色素瘤细胞上，制得肿瘤活细胞疫苗（Enucleated B16F10-BDVs-cGAMP）。实验结果表明，Enucleated B16F10-BDVs-cGAMP能有效激活抗原递呈细胞的STING通路，并在体内外促进DC的成熟活化与M1型巨噬细胞的极化。通过对小鼠皮下和肺转移性黑色素瘤模型的治疗给药，Enucleated B16F10-BDVs-cGAMP能显著抑制黑色素瘤的生长和转移，并改善肿瘤免疫微环境，募集免疫细胞的浸润，促进肿瘤特异性T细胞的增殖与活化，极大地提高了PD-1抗体的治疗疗效。 此外，使用Enucleated B16F10-BDVs-cGAMP预免疫小鼠后，能显著提高肿瘤组织中效应记忆型T细胞（TEM）的比例，并促进干细胞样记忆性T细胞（TSCM）的浸润，并且包括F4/80+巨噬细胞与CD11c+ DCs在内的抗原递呈细胞与TCF1+ CD8+ T细胞的共定位明显增加，尤其是当Enucleated B16F10-BDVs-cGAMP联用PD-1抗体时，产生了强大的免疫记忆效应及保护功能。
(A) Enucleated B16F10-BDVs 的制备过程。(B) Enucleated B16F10-BDVs-cGAMP 与 PD-1 抗体联用能抑制黑色素瘤。Ⅰ. Enucleated B16F10-BDVs-cGAMP 促进 DC 成熟和活化。Ⅱ. Enucleated B16F10-BDVs-cGAMP 促进巨噬细胞极化为M1。Ⅲ. Enucleated B16F10-BDVs-cGAMP 与 PD-1 抗体联用可促进 T 细胞浸润并对抗黑色素瘤。Ⅳ. Enucleated B16F10-BDVs-cGAMP 与 PD-1 抗体联用可促进记忆 T 细胞的形成。
综上所述，该研究利用去核黑色素瘤细胞作为肿瘤活细胞疫苗，不仅保留了丰富的肿瘤抗原，又极大程度地降低了肿瘤细胞的致瘤风险。此外，利用细菌外膜囊泡的免疫佐剂与良好的生物相容性的特性，增强了肿瘤全细胞抗原的免疫原性，实现了对cGAMP的有效递送，为肿瘤免疫治疗提供了一种新的方式。
该研究论文第一完成单位为：中山大学医学院，深圳市炎症性疾病系统医学重点实验室。中山大学医学院博士生方文丽为本研究论文第一作者。 中山大学医学院张旭东副教授和广东医科大学基础医学院梁欣博士为论文的共同通讯作者。 这项工作得到了国家自然科学基金面上项目，广东省自然科学基金，深圳市优秀科技创新人才培养项目（优青项目），深圳市基础研究重点项目等的支持。
外泌体资讯网 Cell Reports Physical Science|中山大学张旭东：细菌膜囊泡修饰脱核肿瘤细胞用于活细胞肿瘤疫苗研究
