癌細胞膜包裹的納米顆粒：癌症疫苗領域的前沿納米仿生技術
癌症疫苗利用腫瘤細胞相關抗原，配合其他免疫刺激信號來訓練機體免疫系統對腫瘤的識別，以達到對抗癌症的目的。納米技術在癌症疫苗領域的應用是近年來的一個研究熱點。載葯或表面修飾的納米顆粒在提升抗癌藥物載藥效率和提高癌症疫苗的免疫原性等方面具有顯著的優勢。在腫瘤免疫領域，已經有許多研究將個別已知的腫瘤抗原用於誘導機體免疫系統對腫瘤的識別，然而腫瘤細胞可以通過改變自身蛋白表達來逃避這類單一靶向的免疫療法。另一方面，使用全細胞裂解產物雖然保留了腫瘤抗原的多樣性，但也因其攜帶著大量與腫瘤無關的抗原而干擾機體免疫系統。為了克服以上局限性，美國加州大學聖地亞哥分校的張良方教授及其研究團隊採用了載有免疫佐劑的癌細胞膜包裹的納米粒，通過一系列體外體內實驗證實了其在腫瘤預防和腫瘤治療的顯著效果。
研究首先對癌細胞膜包裹的納米粒進行了結構上的表徵，並強調了此設計在免疫調節方面的優勢：(1)研究採用小直徑的納米粒，從而有利於淋巴結引流並輔助抗原呈遞；(2)寡聚核酸佐劑分子可以通過雙乳化法與具有高度生物相容性的材料形成納米顆粒，從而被載入納米顆粒內部。佐劑用於高效刺激抗原呈遞細胞的Toll樣受體，從而打破腫瘤微環境中的免疫抑制；(3)從黑色素瘤細胞提取的細胞質膜完整地保留細胞表面多種已知和未知的腫瘤相關抗原分子。這樣的癌細胞膜包覆在納米粒表面，可以更真實地模仿腫瘤細胞表面結構。
在體外實驗中，此納米疫苗可以很快被抗原呈遞細胞內吞，從而導致細胞因子的分泌等免疫激活反應。在體內實驗中，此納米疫苗可以誘導淋巴結中抗原呈遞細胞的成熟，在後續免疫反應中刺激T細胞的應答，並實現多種具有腫瘤抗原特異性的T細胞的增殖， 從而取得非常顯著的腫瘤預防效果。在惡性腫瘤的治療研究中，與免疫檢查點阻斷劑相結合的納米疫苗也顯著減緩了腫瘤的生長速度。
此項研究驗證了癌細胞細胞膜包裹的納米疫苗可以有效地在體內誘導抗腫瘤免疫反應。癌細胞膜為納米顆粒提供了更真實的仿生表面，凸顯出此技術平台的獨特優勢。同時，僅有腫瘤抗原不足以對抗腫瘤微環境的免疫抑制作用，結合免疫調節分子的製劑可以更高效地誘導抗癌免疫應答，並充分發揮納米技術的優勢。可以預見的是，癌細胞膜包裹納米粒的策略具有一定的普適性，可以被應用到其他腫瘤模型中。將來，這樣的技術平台可以利用病人自身的腫瘤細胞膜為原材料來進行癌症疫苗的開發，用於癌症複發的預防，從而更好地服務於個體醫療。
相關論文在線發表在Advanced Materials(DOI:10.1002/adma.201703969)上。
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