Nature子刊：西湖大学林文斌团队开发新型癌症疫苗平台——MOF-Vac，用于全身性肿瘤消退|免疫|全身性|抗原|林文斌|癌症疫苗|细胞|肿瘤|西湖大学

撰文丨王聪

编辑丨王多鱼

排版丨水成文

治疗性癌症疫苗旨在激活免疫系统以识别并清除癌细胞，但其临床疗效常受限于在免疫抑制的肿瘤微环境（TME）中难以诱导持久的细胞毒性 T 细胞反应。有效的癌症疫苗接种依赖于将肿瘤抗原高效递送至抗原呈递细胞（APC），并激活驱动适应性免疫的先天免疫通路。常见的先天免疫调节剂，例如 STING 激动剂和 Toll 样受体激动剂，可促进 I 型干扰素的产生并增强抗原呈递。因此，高效的疫苗递送系统必须协调肿瘤部位和淋巴组织部位的抗原释放与先天免疫激活。

金属有机框架（Metal-Organic Framework，简称为MOF），是一类由金属离子与有机分子搭建的多孔晶体材料，其模块化的多孔结构就像“分子海绵”一样能够吸附气体、净化水质或递送药物，还能能响应特定刺激实现可控释放。2025 年诺贝尔化学奖表彰了对该领域作出开创性贡献的三位科学家。

由于 MOF 具有高载药能力、可调控的表面性质以及良好的生理稳定性，其非常适合同时递送抗原和佐剂，有望克服当前癌症疫苗的关键局限。

2026 年 10 月，西湖大学林文斌教授团队在 Nature 子刊Nature Biomedical Engineering上发表了题为：Metal–organic framework nanovaccines for systemic tumour regression 的研究论文。林文斌是国际知名分子材料化学家与化学生物学家，金属有机框架（MOF）领域的奠基者和引领者之一，曾在芝加哥大学任讲席教授十余年，于 2025 年加入西湖大学理学院任讲席教授。

该研究报道了一种纳米尺度金属有机框架（MOF）治疗性疫苗平台——MOF-Vac，该平台可高效负载并协同递送多肽类抗原和 STING 激动剂，并在磷酸盐触发下实现细胞内释放。该设计实现了抗原呈递与先天免疫激活的协调作用，从而持续诱导 T 细胞活化，并增强肿瘤内效应功能。在多种癌症小鼠模型中，MOF-Vac 均能诱导肿瘤消退、产生免疫记忆，并防止转移。此外，MOF-Vac 还能与放射治疗及免疫检查点阻断疗法协同作用，有效清除原发性和远端转移的肿瘤。该研究还显示，MOF-Vac 的治疗效果主要依赖于巨噬细胞介导的抗原呈递，以及将肿瘤微环境重塑为促炎性和免疫活性状态。MOF-Vac 为即用型和个性化癌症疫苗提供了一个模块化平台。

癌症疫苗可诱导抗原特异性的抗肿瘤免疫反应，但其临床疗效常受限于无法在肿瘤中持续激活 T 细胞。

在这项最新研究中，研究团队提出假设——通过理性设计金属有机框架（MOF），可克服当前癌症疫苗的关键局限，实现佐剂与抗原的同步释放，并优先靶向抗原呈递细胞（APC），从而促进持续的抗原呈递和强烈的免疫激活。

鉴于含高原子序数元素的 MOF 已被证实具有放射增敏作用，研究团队进一步推测，此类平台有望将放射治疗（RT）与癌症疫苗相结合，用于预防不可切除或局部晚期肿瘤患者的疾病复发。

尽管已有基于 STING 激动剂的抗肿瘤纳米药物和基于 MOF 的疫苗平台的研究，但这些系统通常缺乏持久的肿瘤内抗原储存库，以及能够支持协调的局部和全身系统性抗肿瘤免疫的明确树突状细胞驱动机制。

在这项最新研究中，研究团队提出了一种基于金属有机框架（MOF）的治疗性癌症疫苗平台——MOF-Vac，用于实现全身性肿瘤消退。

这种由铪-卟啉金属有机框架（Hf-DBP）构建的 MOF-Vac，可将三聚化多肽抗原与 STING 激动剂 cGAMP（GA）共同递送至肿瘤部位。

MOF-Vac 的设计

在黑色素瘤、结直肠癌、三阴性乳腺癌、肺癌和口咽癌的小鼠模型中，经瘤内注射后，MOF-Vac 在局部形成缓释库，并响应细胞内的磷酸盐释放所载物质，通过肿瘤引流淋巴结（TDLN）激活局部及全身性免疫反应，从而诱导肿瘤消退、产生免疫记忆，并防止转移。

令人意外的是，研究团队通过单细胞 RNA 测序和免疫耗竭实验发现，巨噬细胞（而非树突状细胞）是介导抗原交叉呈递和 CD8+ T 细胞活化的主效抗原呈递细胞。这种以巨噬细胞为主导的免疫应答可诱导强效且持久的抗肿瘤免疫，重塑肿瘤微环境中的免疫格局，并与放射治疗（RT）及免疫检查点阻断（ICB）疗法产生协同效应。