7月26日，艾沐蒽助力中国科学院过程工程研究所和中国科学院大学在《Nature Communications》上发表题为“Generation of whole tumor cell vaccine for on-demand manipulation of immune responses against cancer under near-infrared laser irradiation”的研究论文。研究使用艾沐蒽生物ImmuHub® TCR测序技术，研究表明近红外线激光照射可促进疫苗注射部位树突状细胞的活化,吸收肿瘤抗原后聚集到淋巴结,并激活肿瘤特异性的效应T细胞应答。
研究背景
肿瘤疫苗通过调动机体免疫系统来对抗肿瘤，是极具前景的肿瘤免疫疗法。其中，全肿瘤细胞疫苗包含了患者所有潜在的肿瘤抗原，可以通过多价免疫应答减少免疫逃逸，进而实现更加精准的个体化免疫治疗。
由于单独灭活肿瘤细胞的免疫原性差，研究人员已经开发了用于TCV的佐剂相关方法。为了在疫苗接种部位与灭活的肿瘤细胞保持相同的代谢行为，研究人员探索了基于直接修饰TCV本身的策略，包括逆转录病毒整合，使肿瘤细胞本身能够产生的免疫刺激分子，如GM-CSF。
除了提高免疫原性外，TCV的另一个挑战是目前没有标准化的给药方案。以往的全肿瘤细胞疫苗均需通过经验式的多次接种来维持免疫反应，患者的肿瘤样本较为珍贵，使得疫苗的制备和存储存在较大困难，并且难以针对患者个体充分发挥免疫疗效。
在这项工作中，作者设计了一种TCV，它支持单次注射多次照射策略，用于按需操纵局部免疫反应。通过将光热纳米颗粒（NPs，表示为N）加载到肿瘤细胞中，应用近红外（NIR）激光照射（表示为L）诱导肿瘤细胞过表达热休克蛋白（HSPs）作为内源佐剂，所得LN-TC通过冻融过程进一步灭活以获得疫苗（表示为LN-TCV）。在荷瘤小鼠背部单次接种后，近红外激光照射下接种部位局部轻度热疗促进树突状细胞（DC）的募集、激活和呈递。在这些DC归巢到淋巴结时，T细胞被特异性激活以用于随后的肿瘤细胞杀伤。
同时，还提出了一种监测肿瘤生长速率波动的指标(FTGR)，该指标可以为在接种部位通过重复近红外激光照射合理按需增强免疫应答提供标准。
研究结果
图 |注射后第9天，近红外激光照射LN-TCV激活的淋巴结免疫应答。
作者研究了成熟的DC是否可以归巢到淋巴结并进一步激活T细胞，发现两次照射同样导致淋巴结内成熟树突状细胞数量的升高(图a-b)。
淋巴结切片的免疫荧光分析进一步支持CD8+T细胞信号的增加趋势仍然遵循PBS<LN-TCV< LN-TCV+L<LN-TCV+2L的顺序(图c)，说明LN-TCV+2L促进了CD8+T细胞的增殖。此外，FCM评估产生IFNγ-和颗粒酶B的CD8+T细胞的水平，能够对CD8+T细胞活性进行定量评估，LN-TCV+2L组再次优于其他同类(图d, e）表明提高了细胞毒T淋巴细胞的杀伤活性。由于LN-TCV提供了多种肿瘤抗原库，这些刺激的T细胞比PBS对照组表现出更丰富的克隆多样性(图f)。随着近红外激光照射次数的增加，CDR3序列的克隆多样性和克隆频率增加。以上四组数据可以清晰地表示为四个相应的聚类，明确显示了不同处理之间的实质性差异。总之，这些结果支持在LN-TCV+2L小鼠中最有效的DC归巢导致最大程度的CD8+T细胞增殖、活性和多抗原反应。
研究结论
- 开发了一种TCV，它支持单次注射多次照射策略，用于按需操纵局部免疫反应。通过将光热纳米颗粒（NPs，表示为N）加载到肿瘤细胞中，应用近红外（NIR）激光照射（表示为L）诱导肿瘤细胞过表达热休克蛋白（HSPs）作为内源佐剂，所得LN-TC通过冻融过程进一步灭活以获得疫苗（表示为LN-TCV）。
- 提出了一个FTGR指标，这有助于估计辐照方案与合理的时间和间隔。
- 开辟了一种探索光学操纵免疫反应的方法，用于按需抗肿瘤治疗，提高了精度和抗癌功效。
参考文献
Meng J, Lv Y, Bao W, Meng Z, Wang S, Wu Y, Li S, Jiao Z, Tian Z, Ma G, Wei W. Generation of whole tumor cell vaccine for on-demand manipulation of immune responses against cancer under near-infrared laser irradiation. Nat Commun. 2023 Jul 26;14(1):4505. doi: 10.1038/s41467-023-40207-y. PMID: 37495590; PMCID: PMC10372023.
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