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囊泡肿瘤疫苗的构建及其递送模式对免疫效果影响的研究

文献类型:学位论文

作者王江华
答辩日期2021-06-01
文献子类博士
授予单位中国科学院过程工程研究所
导师马光辉
关键词纳米疫苗,囊泡,递送模式,淋巴结,肿瘤免疫治疗
英文摘要

纳米疫苗可借助纳米尺寸被动引流至淋巴结,引起机体快速的免疫应答,在肿瘤免疫治疗领域广受关注。然而,由于淋巴结内部独特的结构构造,纳米疫苗的淋巴结递送存在滞留时间短和分布扩散受限的问题。针对上述问题,本论文构建基于囊泡的肿瘤纳米疫苗测试平台,并结合局部主动递送和淋巴结被动递送体系设计三种纳米疫苗递送模式,深入分析不同递送模式下纳米疫苗在淋巴结内的时空分布模式和抗肿瘤效果,为合理设计疫苗递送模式奠定基础。本论文主要包括以下内容:1. 构建表面修饰CpG的肿瘤细胞纳米囊泡疫苗(CpG modified NVs,CNVs),并系统性评价其对树突状疫苗(Dendritic cells,DC)的免疫激活能力。利用细胞松弛素B处理4T1肿瘤细胞以产生微米囊泡,借助薄膜挤压方法获得纳米囊泡(Nanovesicles,NVs),并进一步在NVs表面化学偶联免疫刺激分子CpG,成功制备CNVs。该CNVs粒径为30-100 nm,其上保留了肿瘤细胞膜相关蛋白,在体外水平上可有效向DC递送抗原,刺激DC的成熟活化并使其分泌大量的细胞因子。2. 基于壳聚糖谷氨酸盐(Chitosan glutamate,CG)温敏水凝胶构建CNVs的局部递送体系,并考察其对DC的募集能力。通过将CG与甘油磷酸钠进行物理交联,成功制备可在37 ℃下由溶液转变为凝胶、具有多孔网络结构的CG水凝胶。CG水凝胶具有良好的生物相容性,且几乎无佐剂作用。体内外实验结果表明,CNVs和CG水凝胶的共混体系实现CNVs在凝胶内部的有效包埋和注射部位的滞留,有效募集DC并促进趋化因子和炎症因子的分泌,成功构建了CNVs凝胶限域体系(gel-confined CNVs)。3. 基于所构建的CNVs和gel-confined CNVs设计CNVs三种递送模式,并深入探究不同递送模式对CNVs淋巴结内的时空分布和免疫应答的影响。对于淋巴结被动递送,设计单次注射高剂量CNVs(mono-pulse CNVs)和多次注射低剂量CNVs(staggered-pulse CNVs)两种递送模式;针对局部递送体系则设计了单次注射高剂量的gel-confined CNVs递送模式。研究发现,mono-pulse CNVs模式下CNVs主要分布在传入/传出淋巴管附近区域;而由于递送时间窗口的延长,staggered-pulse CNVs模式下CNVs的分布从传入/传出淋巴管逐渐向被膜下窦区域扩散;对于gel-confined CNVs模式,CNVs则富集在淋巴结的T细胞区。相应地,三种递送模式下淋巴结内DC和细胞增殖的分布模式均和上述CNVs分布模式相吻合。4. 在多种肿瘤模型中,系统性评价和验证不同递送模式引起的独特分布模式对抗肿瘤效果的影响。在所构建的4T1原位预防和治疗、术后复发以及血行转移肿瘤模型中,CNVs三种递送模式的抗肿瘤效果展现出不同程度的肿瘤生长抑制效果,并延长了小鼠的生存时间。相比于mono-pulse CNVs和staggered-pulse CNVs递送模式下分别展现的轻微和中等程度的肿瘤生长和转移抑制作用,gel-confined CNVs具有最佳的肿瘤生长和转移抑制作用。此外,通过监测细胞因子风暴相关的细胞因子分泌、体温及体重等指标,证实了CNVs不同递送模式的免疫接种均具有良好的生物安全性。5. 构建抗原肽-佐剂共负载的脂质体囊泡疫苗,拓展研究其不同递送模式下的淋巴结分布模式和抗肿瘤效果。利用脂质体独特的差异化装载能力,借助经典的薄膜分散法和挤压方法,成功制备出粒径为30-100 nm、同时装载疏水单磷酸脂质A(Monophosphoryl lipid A,MPLA)佐剂和亲水鸡卵清蛋白抗原肽(SIINFEKL)的脂质体纳米囊泡(M/S@Lipo)。M/S@Lipo具有良好的稳定性,有效刺激DC的活化和MHC I抗原的提呈,并能够包埋于CG水凝胶以构建gel-confined M/S@Lipo体系。三种递送模式下M/S@Lipo的淋巴结内分布模式和抗肿瘤效果显示出与CNVs相似的趋势,再次证实疫苗递送模式所引起淋巴结内的不同分布模式对最终抗肿瘤免疫应答的重要影响。

语种中文
源URL[http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/60816]  
推荐引用方式
GB/T 7714
王江华. 囊泡肿瘤疫苗的构建及其递送模式对免疫效果影响的研究[D]. 中国科学院过程工程研究所. 2021.

入库方式: OAI收割

来源:过程工程研究所

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