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厦门大学等团队开发仿生纳米病毒笼用于抗肿瘤免疫

肿瘤微环境通常处于免疫抑制状态，会阻碍抗肿瘤免疫反应的有效性。而病原微生物可以通过激活病原体相关分子模式（PAMP），在感染期间引发强烈的免疫反应，如果能够合理利用PAMP这一通路，其产生的免疫反应有望为逆转肿瘤的免疫抑制微环境提供一种新的方案。

近日，厦门大学材料学院任磊教授和医学院付国教授，与陆军医科大学（第三军医大学）药学院单文俊副教授以共同通讯在期刊《Small》发表了题为“Integration of Protein Nanocage with CpG Motifs: a Virus-mimicked Core-shell Nanostructure to Ignite Antitumor Immunity”的研究论文，该研究报告了一种模拟病毒结构的仿生病毒纳米笼，给药后通过模仿病毒感染宿主的情境激发免疫反应，逆转肿瘤免疫抑制微环境，增强机体的抗肿瘤免疫。

研究背景

肿瘤的免疫抑制微环境是癌症免疫治疗的主要障碍，它保护了癌症细胞免受免疫系统的攻击和监视。将模式识别受体（PRRs）的配体引入肿瘤可以改善免疫抑制的微环境，随后诱导树突细胞、肿瘤相关巨噬细胞、CD8+T细胞、调节性T细胞和骨髓抑制细胞的重新部署。PRRs主要在先天免疫细胞上表达，具有识别病毒和细菌上病原体相关分子模式（PAMP）的能力，从而提醒宿主注意入侵的微生物，并引发多种免疫保护作用。目前基于微生物的治疗仍存在一些问题，如严重的细胞因子释放和脱靶效应，限制了其广泛的临床应用。

研究过程

该研究使用由生物工程表达的乙肝病毒核心蛋白类病毒颗粒（HBc VLPs），借助其结构内天然的重复SPRRR序列，模仿病毒自组装过程，将免疫激动剂CpG包装在其结构内部，从而构建一种类似病毒但不具备感染性的仿生病毒颗粒。研究人员发现，这种仿生病毒颗粒一方面可以被树突状细胞和巨噬细胞摄取并引发免疫反应，另一方面还能被肿瘤细胞摄取并将乙肝病毒核心蛋白结构中的抗原片段展示在细胞表面，从而引起淋巴细胞对肿瘤细胞的杀伤。随后借助质谱流式（CyTOF）技术，通过荷瘤小鼠体内实验进一步揭示了肿瘤免疫微环境中免疫细胞群体及标志物在给药后的变化。CyTOF结果发现，该仿生病毒颗粒通过诱导先天免疫反应解除了肿瘤免疫微环境的抑制状态，从而增强了抗肿瘤免疫反应效果。值得注意的是，研究人员还发现，仿生病毒能够诱导肿瘤微环境中T细胞表面的免疫共刺激分子OX40的表达量增加，所以在与OX40L单克隆抗体连用后进一步增强了抗肿瘤效果。

研究意义

综上，该研究设计了一种基于HBc和CpG的仿生病毒纳米笼，目的是激发免疫反应，并将这种免疫反应成功地扩展到小鼠的抗肿瘤免疫中。这种仿生病毒不但模仿了天然病毒的结构和组成，并且继承了其免疫刺激特性，成功地重塑了肿瘤免疫微环境，有效增强了抗肿瘤免疫效果。这种模仿微生物的纳米复合物为抗肿瘤免疫治疗提供了一种新颖的、广谱的方法。

本文转载自奇物论