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人乳头瘤病毒(HPV)感染可引起以宫颈癌为代表的多种恶性肿瘤,严重危害人类健康。治疗性疫苗对于HPV相关肿瘤而言是极有希望的免疫治疗方式。目前,已有多种处于临床前研究以及临床试验阶段的候选治疗性HPV疫苗。然而,由于缺乏足够的激发抗肿瘤免疫应答能力等原因限制,其未能获得显著临床疗效,临床转化潜力有限,导致目前尚无成功疫苗上市使用。因此,迫切需要开发新的肿瘤疫苗形式。自组装肽Q11形成的纳米纤维是一种潜在的新型抗原递送载体,但其在疫苗尤其是肿瘤疫苗设计中的应用仍处于初级阶段,需要进一步的深入研究与探索。
本论文工作旨在揭示Q11纳米纤维疫苗的免疫特点及作用机制,研究其激发的抗肿瘤免疫效应;同时,结合宫颈原位肿瘤模型,探讨不同免疫途径下,纳米纤维疫苗对粘膜肿瘤局部免疫应答及肿瘤生长的干预效果及可能的效应机制,从而为宫颈癌等HPV相关肿瘤的临床研究提供潜在的有效候选疫苗与免疫策略。
首先,自组装肽Q11与HPV-16E744-62抗原肽通过化学合成经共价键连接形成融合肽,通过自组装方式,借用非共价键作用力,在盐离子缓冲液中装配形成了呈递抗原肽的新型纳米疫苗。利用透射电镜、圆二色光谱和动态光散射等进行了纳米纤维形态与表征的检测、分析,证实形成了与Q11纳米结构相似的纳米纤维。然后,在常用的小鼠TC-1皮下移植肿瘤模型中,经预防性和治疗性策略免疫,探讨了纳米纤维疫苗抗肿瘤效应以及免疫细胞与分子应答特点,并考查其安全性。结果显示,纳米纤维疫苗显著抑制肿瘤生长,提供了长期免疫记忆保护,激发了显著的抗肿瘤细胞免疫应答,并具有良好的安全性。进一步,在小鼠TC-1原位宫颈肿瘤模型中,纳米纤维疫苗经皮下(sc)、滴鼻(in)和阴道内(ivag)途径分别免疫荷瘤小鼠,探究纳米纤维最佳免疫途径和作用机制。研究结果显示,纳米纤维疫苗ivag粘膜免疫途径最优,激发了最强的细胞免疫应答,包括显著增加系统及肿瘤局部的CTL水平、下调MDSC、Treg免疫抑制性细胞应答,促进Th1极化,且纳米纤维疫苗ivag免疫途径通过CXCL9/CXCL10-CXCR3轴,显著促进免疫效应细胞向肿痛内迁移。最后,经体外培养小鼠树突状细胞(DC)和巨噬细胞(M(o)),探究了纳米纤维对抗原递呈细胞(APC)功能的影响及其作用机制。结果表明,纳米纤维通过巨胞饮、细胞膜穴样内陷和网格蛋白介导内吞途径被APC高效率摄取、促进APC成熟与活化,显著刺激对T细胞功能的激活。
概言之,本文结果显示自组装肽Q11作为治疗性疫苗新型递送载体,具备细胞免疫增强效应,纳米纤维增强了APC的摄取及功能活化,在小鼠肿瘤模型中具备客观有效的抗肿瘤保护效应和安全性,针对原位粘膜肿瘤其粘膜免疫途径接种激发了更强的抗肿瘤免疫应答与作用,同时,本文较深入探究了自组装纳米纤维的免疫细胞与分子作用机制。论文工作为治疗宫颈癌等HPV相关肿瘤提供了新型纳米候选疫苗及有效的免疫策略。
本论文工作旨在揭示Q11纳米纤维疫苗的免疫特点及作用机制,研究其激发的抗肿瘤免疫效应;同时,结合宫颈原位肿瘤模型,探讨不同免疫途径下,纳米纤维疫苗对粘膜肿瘤局部免疫应答及肿瘤生长的干预效果及可能的效应机制,从而为宫颈癌等HPV相关肿瘤的临床研究提供潜在的有效候选疫苗与免疫策略。
首先,自组装肽Q11与HPV-16E744-62抗原肽通过化学合成经共价键连接形成融合肽,通过自组装方式,借用非共价键作用力,在盐离子缓冲液中装配形成了呈递抗原肽的新型纳米疫苗。利用透射电镜、圆二色光谱和动态光散射等进行了纳米纤维形态与表征的检测、分析,证实形成了与Q11纳米结构相似的纳米纤维。然后,在常用的小鼠TC-1皮下移植肿瘤模型中,经预防性和治疗性策略免疫,探讨了纳米纤维疫苗抗肿瘤效应以及免疫细胞与分子应答特点,并考查其安全性。结果显示,纳米纤维疫苗显著抑制肿瘤生长,提供了长期免疫记忆保护,激发了显著的抗肿瘤细胞免疫应答,并具有良好的安全性。进一步,在小鼠TC-1原位宫颈肿瘤模型中,纳米纤维疫苗经皮下(sc)、滴鼻(in)和阴道内(ivag)途径分别免疫荷瘤小鼠,探究纳米纤维最佳免疫途径和作用机制。研究结果显示,纳米纤维疫苗ivag粘膜免疫途径最优,激发了最强的细胞免疫应答,包括显著增加系统及肿瘤局部的CTL水平、下调MDSC、Treg免疫抑制性细胞应答,促进Th1极化,且纳米纤维疫苗ivag免疫途径通过CXCL9/CXCL10-CXCR3轴,显著促进免疫效应细胞向肿痛内迁移。最后,经体外培养小鼠树突状细胞(DC)和巨噬细胞(M(o)),探究了纳米纤维对抗原递呈细胞(APC)功能的影响及其作用机制。结果表明,纳米纤维通过巨胞饮、细胞膜穴样内陷和网格蛋白介导内吞途径被APC高效率摄取、促进APC成熟与活化,显著刺激对T细胞功能的激活。
概言之,本文结果显示自组装肽Q11作为治疗性疫苗新型递送载体,具备细胞免疫增强效应,纳米纤维增强了APC的摄取及功能活化,在小鼠肿瘤模型中具备客观有效的抗肿瘤保护效应和安全性,针对原位粘膜肿瘤其粘膜免疫途径接种激发了更强的抗肿瘤免疫应答与作用,同时,本文较深入探究了自组装纳米纤维的免疫细胞与分子作用机制。论文工作为治疗宫颈癌等HPV相关肿瘤提供了新型纳米候选疫苗及有效的免疫策略。