AM：上海药物研究所李亚平/尹琦联合构建个性化多表位纳米疫苗开启B细胞介导的多途径抗肿瘤免疫

B淋巴细胞已成为重要的免疫调节靶标。肿瘤细胞膜衍生的疫苗接种是一种激活B细胞的有效策略，但由于缺乏共刺激分子，其效率受有限。

2024年12月23日，中国科学院上海药物研究所李亚平及尹琦共同通讯在 Advanced Materials 在线发表题为 “Personalized Multi-Epitope Nanovaccine Unlocks B Cell-Mediated Multiple Pathways of Antitumor Immunity” 的研究论文。为扩增B细胞对肿瘤的反应，该研究将免疫刺激CpG寡核苷酸和抗CD40抗体（aCD40）偶联到来自三阴性乳腺癌细胞的膜囊泡上，构建时空同步的抗原-佐剂整合纳米疫苗CM-CpG-aCD40。

CM-CpG-aCD40在淋巴结中大量积累，并通过aCD40识别CD40被抗原呈递细胞有效捕获。CM-CpG-aCD40上的肿瘤抗原与B细胞受体结合，为B细胞提供第一个刺激信号。同时，CpG/Toll样受体与aCD40/CD40之间的相互作用提供了叠加的共刺激信号，提高了B细胞的抗体分泌和抗原呈递能力。纳米疫苗还刺激树突状细胞激活CD8+ T细胞，重编程肿瘤相关巨噬细胞。CM-CpG-aCD40激活体液、细胞和先天抗肿瘤免疫，肿瘤抑制率达到89.3%，与抗程序性死亡配体1（PD-L1）抗体联合使用时进一步提高至95.4%。CM-CpG-aCD40作为一种个性化的多表位纳米疫苗，为开创基于B细胞的免疫治疗策略奠定了基础。

在肿瘤免疫治疗迅速发展的时代，B淋巴细胞逐渐成为重要参与者。尽管增强先天性和适应性细胞免疫反应一直是肿瘤免疫疗法的重点，但现有免疫疗法的局限性促使相关学者不断开发新的免疫激活途径。B细胞参与体液免疫和细胞免疫，是许多实体瘤中第二丰富的淋巴细胞，也是三级淋巴结构（TLS）的重要组成部分。研究表明，B细胞通过多种机制对抗肿瘤，如抗体依赖性细胞死亡和将肿瘤抗原呈递给T细胞，肿瘤浸润B细胞的存在是良好治疗结果的预测指标。化学疗法、免疫检查点阻断、疫苗、细胞因子、和抗体治疗均具有调节肿瘤浸润B细胞的潜力。然而，B细胞介导的免疫反应仍然是一种未被充分利用的免疫“暗能量”。

治疗性癌症疫苗旨在激活促进肿瘤消退的系统性免疫反应，已显示出治疗某些肿瘤的前景。抗肿瘤疫苗的成功取决于抗原的性质。完整肿瘤细胞的疫苗，包含多个个性化的表位并增强多克隆免疫反应，有利于对抗异种肿瘤。虽然对B细胞表位疫苗在癌症治疗中的研究落后于T细胞疫苗，但B细胞受体（BCR）更敏感，抗原识别能力更强，为开发以B细胞为靶的肿瘤疫苗提供了理论基础。有学者开发了一系列化学合成的肿瘤相关碳水化合物抗原来诱发体液免疫。肿瘤细胞膜保留肿瘤相关抗原肽和糖类抗原，基于肿瘤细胞膜的疫苗有希望刺激B细胞免疫反应。然而，中度免疫原性的细胞膜衍生疫苗难以克服免疫耐受性，需要进行修饰以进一步放大B细胞反应。

图1 CM-CpG-aCD40用于三阴性乳腺癌免疫治疗示意图（摘自Advanced Materials ）

通常，激活初始B细胞发挥免疫作用并产生免疫球蛋白，需要BCRs与抗原决定簇和共刺激信号结合，后者可由T辅助细胞提供。CD40配体与B细胞上的CD40结合，称为T细胞依赖性激活。B细胞内的Toll样受体（TLR）也可以感知危险信号，并诱导B细胞的T细胞非依赖性激活。设计用于模拟CD40配体的抗CD40抗体（aCD40）显示了CD40激动剂的活性，其可以通过上调T细胞共刺激分子B7和主要组织相容性复合体II（MHCII）来增强B细胞的抗原呈递能力，并随着免疫反应的进行促进循环和组织保留的B细胞扩增。此外，激动剂aCD40促进树突细胞（DC）的成熟和抗原呈递，进一步增强了T细胞反应。

关于免疫活性，一些aCD40正在进行抗肿瘤临床试验（NCT02588443、NCT00283101、NCT00231166、NCT02225002等）。CpG寡核苷酸是一种广泛用于肿瘤免疫治疗的常见免疫佐剂，与TLR9结合，从而激活B细胞分泌促炎细胞因子，并通过T细胞非依赖性途径呈递抗原。美国食品药品监督管理局于2017年批准其作为乙肝疫苗的佐剂，具备良好的生物安全性。人B细胞中TLRs的上调仅发生在BCR激活时，与小鼠B细胞中的一致表达不同。此外，BCR的激活会触发B细胞中的代谢“定时炸弹”：如果在一定的时间范围内没有接收到第二个信号，B细胞将发生凋亡。因此，确保抗原和共刺激分子刺激B细胞的时间和空间同步性有利于使免疫激活效果最大化。TLR9主要在内体中表达，作者希望CpG和抗原同时到达细胞，且CpG可以在内体中从疫苗中分裂出来发挥作用。

根据美国癌症协会的最新报告，乳腺癌占所有女性新诊断疾病的三分之一，发病率一直保持每年0.6%的上升。具有雌激素受体阴性/孕激素受体阴性/人表皮受体2阴性表型的三阴性乳腺癌（TNBC）通常具有高复发率和高侵袭性。由于缺乏受体，传统的激素治疗和靶向治疗通常不适用于TNBC，免疫疗法为TNBC患者提供了一种新的治疗选择。与其他类型的乳腺癌相比，TNBC显示出更高比例的肿瘤相关抗原表达，以及更多的T细胞和B细胞浸润。因此，开发靶向TNBC的肿瘤抗原疫苗以触发抗肿瘤免疫反应是一种有效策略。

图2 CM-CpG-aCD40的表征和体外活性（摘自Advanced Materials ）

该研究构建了一种用于B细胞和T细胞双重激活的自体TNBC细胞衍生疫苗。首先，提取TNBC肿瘤细胞的完整细胞膜并制备到纳米级。然后，将CpG和激动性aCD40共价偶联到细胞膜表面，获得分别具有氧化还原敏感接头和不可切割接头的肿瘤疫苗CM-CpG-aCD40。皮下注射后，CM-CpG-aCD40在淋巴结中大量积累。纳米疫苗上的TNBC抗原与BCR结合，同时aCD40激活CD40，为启动B细胞的增殖和分化提供共刺激信号。纳米疫苗被B细胞内化后，释放CpG并与TLR9结合，为B细胞激活提供额外的信号。叠加激活信号的疫苗主要通过以下机制发挥抗肿瘤作用：1）通过促进B细胞分化为浆细胞和分泌肿瘤相关抗体来诱导体液免疫，从而启动抗体依赖性和补体介导的肿瘤杀伤；2）通过增强B细胞的抗原呈递能力来激活T细胞，从而诱导细胞免疫；3）利用CpG的促炎能力增强先天免疫反应。CM-CpG-aCD40将多价肿瘤特异性抗原、共刺激分子和免疫佐剂同步递送至抗原捕获细胞，为激活免疫反应提供了一种多管齐下的方法。

参考消息：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202411361