癌症疫苗作为激活宿主特异性抗肿瘤免疫的重要手段,在发起 T 细胞应答及增强现有免疫反应方面展现出巨大的临床潜力。然而,现阶段癌症疫苗的发展仍受限于肿瘤抗原覆盖度有限、抗原提呈不足、免疫抑制性微环境( TME )屏障以及个性化定制的极高成本等问题。
近日, 上海交通 大学杨选明团队 成功开发出一种名为UniCVac( Universal ‘ all-in-one ’ Cancer cell-derived Vaccine ,通用型“一体化”肿瘤细胞衍生疫苗) 的疫苗技术平台 ,在 Science Advances 发表了研究论文: In vivo engineering tumor cells to a universal “all-in-one” cancer vaccine with full antigen spectrum ( 第一作者王婉婷)。 研究团队通过基因工程手段,将肿瘤细胞直接重编程为具备专业抗原提呈细胞(APC)表型的疫苗细胞。该疫苗不仅实现了全抗原谱的全面覆盖,更具备直接激活并扩增CD4+和CD8+T细胞的能力,成功在小鼠体内模型中介导了良好的抗肿瘤疗效。
1.破局传统疫苗瓶颈:从“外源递送”到“细胞自体重编程”
传统癌症疫苗(如肽疫苗、 mR N A 疫苗等)通常依赖宿主内源性的专职抗原提呈细胞(如树突状细胞, DC )来摄取、加工并提呈肿瘤抗原。但在进展期肿瘤中,由于肿瘤细胞下调 MHC 分子表达(发生免疫逃逸)以及肿瘤微环境的强烈抑制,这种内源性提呈效率往往极低。该研究打破常规,直接以肿瘤细胞本身作为改造载体,开发出 UniCVac 。其核心优势在于:
完整的全抗原谱覆盖:无需费时费力地去鉴定或人工合成复杂的个体化新抗原,直接利用肿瘤细胞自身的完整全抗原谱,彻底解决了抗原覆盖度有限和异质性导致的免疫逃逸问题。
解除个性化供应限制:通过将其打造为通用型( Universal )平台,为开发标准化、模块化的现货型( Off-the-shelf )癌症疫苗提供了全新的可行技术路径。
四因子协同:完美模拟外源 T 细胞激活的“三信号模型”:研究团队通过多共递送系统,向肿瘤细胞中同时导入了四种关键的功能元件: CIITA 、 NLRC5 、 CD80 、 IL-2 。这一精妙的分子组合设计,在重编程的肿瘤细胞表面完美重构了 T 细胞活化所需的“三信号模型”。
2.独立于内源APC的强效免疫激活与转录组同源性
在体外功能验证实验中, UniCVac 展现出了高度自主的免疫激活活性。在完全不依赖任何内源性专职 APC 的体系中, UniCVac 能够直接结合并强效激活原代 CD4 + 和 CD8 + T 细胞。分子机制研究表明, UniCVac 介导的共刺激与细胞因子信号,能够显著增强 T 细胞内部 PI3K-AKT 信号通路的磷酸化激活水平,从而赋予了 T 细胞卓越的活化增殖能力。
为了在更深维度评估这种激活的质量,研究团队引入了单细胞转录组测序( scRNA -seq )分析。 转录组 聚类与细胞亚型比对结果证实:由 UniCVac 激活的 T 细胞群,在细胞亚型组成、效应因子表达谱(如干扰素、颗粒酶等)以及分子转录特征上,与传统专职 APC 激活的 T 细胞高度相似,这表明 UniCVac 在功能层面上完全具备了传统 APC 的功能。
3.体内药效:逆转“冷肿瘤”微环境,诱导肿瘤减退
在高度复杂的哺乳动物(小鼠)肿瘤模型中, UniCVac 同样展现出了明显的抗肿瘤效果:免疫浸润分析显示, UniCVac 疫苗接种成功打破了肿瘤部位的免疫耐受屏障,驱动肿瘤微环境( TME )发生重构—从原本的免疫抑制状态( Immunosuppressive )转变为免疫促进状态( Immune-permissive )。无论是在预防性肿瘤模型,还是在已建立的治疗性进展期肿瘤模型中, UniCVac 均诱导了宿主体内 CD4 + 和 CD8 + 效应 T 细胞的扩增,并最终在小鼠体内介导了肿瘤的减退,展现出潜在的临床转化前景。
4.总结与展望
本研究提出的UniCVac平台,不仅为癌症疫苗在“抗原提呈不足”、“抗原异质性逃逸”和“抑制性肿瘤微环境”方面的痛点提供了思路,更凭借其“通用型一体化”的工作机制,为癌症免疫治疗开辟了全新战线。
未来,该全一型通用平台不仅可作为单药疗法推进,更有望与现有的免疫检查点阻断剂(如 PD-1/PD-L1 抑制剂)或过继性 T 细胞疗法(如 CAR-T/TCR-T )联合,为构建多维度的联合免疫治疗方案提供关键的核心元件。
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aee5201
制版人: 十一
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