开题报告:
1.背景与设计思路:
肿瘤细胞可通过隐藏肿瘤抗原来实现免疫逃逸,而如何将肿瘤抗原呈递给抗原呈递细胞从而引发肿瘤免疫达到肿瘤有效治疗肿瘤治疗的关键,而肿瘤疫苗就是基于这个治疗理念设计的,肿瘤疫苗是将肿瘤抗原导入患者体内,激活患者自身的免疫系统,诱导机体细胞免疫和体液免疫应答,从而达到控制或清除肿瘤的目的,由于其在一定程度上能克服免疫检查点抑制剂对肿瘤表型高度依赖性等问题,在近年来受到了越来越多的关注。目前,肿瘤疫苗主要包括三大类,以失活处理的肿瘤细胞或细胞溶解产物为代表的多效价肿瘤疫苗,基于多肽、蛋白质和核酸等肿瘤抗原的肿瘤疫苗以及基于 DC 细胞的肿瘤疫苗。其中基于肿瘤抗原的肿瘤疫苗由于其良好的特异性、生产简单及成本低廉等优点受到了人们的广泛关注[1]。临床上已有将肿瘤疫苗用于术后辅助治疗的先例,然而其治疗效果并不理想[2,3],而目前传统肿瘤疫苗主要存在这么以下几个问题:1 .选用的抗原比较单一,难以适应肿瘤高度异质化的特点。2.抗原在接种部位容易被周围组织液中的相关酶降解,半衰期比较短。3.不能被抗原递呈细胞有效摄取,处理和递呈[4,5]。
而为了进一步提高肿瘤疫苗的安全性,抗原半衰期及递呈效率等,研究者们将纳米递送技术应用到该领域[6]~[8],其中聚多巴胺纳米粒子(PDA)由于其高效的抗原捕捉能力引起了我们的注意。PDA可以通过其表面聚多巴胺结构中大量的苯醌结构与蛋白质上的氨基形成席夫碱,化学键结合蛋白质抗原,该反应在中性环境下活性比较弱,而微酸性下活性比较高[9],这一特性在为 PDA纳米粒子提供良好的血液循环中稳定性的同时,也赋予其在术后炎症区域的微酸环境下[10]高效富集和捕捉由于放疗而暴露的多种肿瘤蛋白质抗原的能力,这一研究成果也启发了我们对于构建一个炎症响应的抗原捕捉系统用于肿瘤治疗的构想。
因此,为了保证该抗原捕捉纳米粒子在肿瘤残余部位的有效聚集以及被抗原递呈细胞高效摄取的能力,我们利用中性粒细胞对于化疗后炎症部位的趋化作用,将聚多巴胺纳米粒子锚定在中性粒细胞表面[11],实现聚多巴胺纳米粒子定向递送到放疗肿瘤部位[12]。而为了保证在血液运输过程中中性粒细胞表面荷载的聚多巴胺纳米粒不吸附血液中的蛋白从而失去募集肿瘤抗原的作用,我们利用可被基质金属蛋白酶2切割的多肽将亲水性聚乙烯醇嫁接到聚多巴胺纳米粒子上,将其与蛋白反应的活性位点阻断,从而保持其在血液循环中的稳定性。而在到达放疗处理后的肿瘤部位后,肿瘤微环境中的丰富的基质蛋白酶会将聚乙烯醇剪切下来,使聚多巴胺纳米粒子捕捉由于放疗产生的大量肿瘤相关抗原。最后,该富集了肿瘤抗原的抗原捕捉系统,可以被同样是炎症信号招募过来的抗原递呈细胞如巨噬细胞吞噬[13,14],处理并呈递给T细胞,进而激活肿瘤特异性免疫,实现肿瘤临床有效治疗。
2.研究内容:
2.1聚多巴胺纳米粒子的制备及表征
2.1.1聚多巴胺纳米粒子的制备
利用多巴胺的自聚,制备聚多巴胺纳米粒子(PDA);通过调控多巴胺的聚合程度及纳米粒子的粒径大小,使改性后的纳米粒子可以最大程度地结合肿瘤抗原。
2.1.2 肿瘤抗原捕捉纳米粒子的性质评价
