近日,中国科学技术大学的尤业字、洪春雁、王龙海、肖峻及陈光作为共同通讯作者,在《Nature Nanotechnology》(IF=381)在线发表了题为“自噬体上位层涂覆纳米点作为个性化癌症疫苗”的研究论文。研究中,作者首先制备了具有独特结合能力的功能性Ti2NX纳米点,这些纳米点能够捕获并包裹自噬体,形成稳定的纳米点包被自噬体(NCAP)。免疫荧光及透射电镜观察显示,NCAP与溶酶体的融合被阻断,导致NCAP的积累,并引发细胞焦亡和膜破裂,最终使NCAP逸出。这一发现使得研究人员能够轻松制备NCAP。
随后,作者在体外实验及小鼠癌症模型中验证了NCAP能够激活免疫细胞,触发有效的免疫反应,从而消除原发肿瘤及远端肿瘤,提供长期的免疫监视保护。这项研究提出了一种在体内直接形成个性化自噬体癌症疫苗的新方法,为肿瘤治疗提供了极具前景的策略。
研究成果
Ti2NX纳米点的制备与功能
研究者通过逐步蚀刻和剥离多层Ti2AIN,制备出大小为3nm的功能性Ti2NX纳米点,具备对磷脂酰肌醇-4-磷酸(PI4P)的独特结合能力。为了验证Ti2NX纳米点是否有效阻断自噬体与溶酶体的融合,作者将自噬双标腺病毒转染至癌细胞中,结果显示,与对照组相比,经过Ti2NX纳米点处理的细胞中,自噬体与溶酶体的融合显著减少,表明纳米点成功地增大了自噬体的存留。
免疫激活效果的验证
在研究中,NCAP向淋巴结的转运及其与抗原呈递细胞的相互作用被认为是激活免疫反应的关键。研究者使用全能干细胞制备了NCAP疫苗(Allo-NCAP),并通过流式细胞术评估其在淋巴结的浸润效果。结果发现,Allo-NCAP在皮下注射120小时后在淋巴结中显示出强烈荧光,而主要器官的荧光几乎没有。同时,相较于传统的自噬体,Allo-NCAP更易被树突状细胞捕获,激活T细胞的能力明显增强,提供了有效的免疫激活。
Self-NCAP疫苗的开发
由于Allo-NCAP缺乏患者特异的肿瘤抗原,研究者进一步探讨了直接将Ti2NX纳米点注射至小鼠肿瘤中的方法。这一方法在体内生成自体NCAP(Self-NCAP),并通过标记及透射电镜证实了其在肿瘤组织中的产生及转运至淋巴结的能力。研究表明,Self-NCAP在抗肿瘤效果上显著优于传统方法,可有效消除原发及远端肿瘤。
长期免疫监视的提供
研究者进一步验证了Self-NCAP激活的免疫反应是否具备长期保护效应。结果显示,Self-NCAP能够逆转肿瘤免疫抑制环境,提高肿瘤内CD8+和CD4+ T细胞浸润比例,而治愈效果达100%。这项研究表明,Self-NCAP不仅能够引发强有力的肿瘤特异性免疫反应,还能提供长期的免疫监视,防止肿瘤复发。
结论
总结而言,本研究开发了一种利用功能性Ti2NX纳米点在肿瘤内原位生成个性化自噬体癌症疫苗(Self-NCAP)的方法。通过阻断自噬体与溶酶体的融合,形成的NCAP不仅能激活免疫细胞,还能消除肿瘤,提供长期保护。这项技术为肿瘤的根除提供了新的研究途径,是未来癌症免疫治疗的一个重要方向。尊龙凯时将持续关注这些前沿研究,为推动生物医疗事业的发展贡献力量。