科研进展 基于细菌的仿生肿瘤疫苗研究取得新进展 ■生化工程与装备研究部卿爽 恶性肿瘤一直是困扰医学界的难题。近但完整保留了细菌的形貌特点及病原体特征 年来,肿瘤免疫疗法展现出良好的应用前景,组分,同时还具备了中空多孔的结构,极大 被 Science杂志评选为2013年度十大科学突地促进了抗原及其他免疫刺激剂的装载(图 破之首。其中,治疗性肿瘤疫苗通过激发自1)。研究结果表明,该仿生菌体能够快速地 身免疫系统以达到清除或控制肿瘤生长的治被免疫系统识别、捕获并进行抗原呈递,进 疗方式是肿瘤免疫疗法的焦点。但肿瘤抗原而引起强烈的细胞免疫应答(图2)。动物实 的免疫原性较弱,使得现有治疗性肿瘤疫苗验进一步证明,该仿生疫苗制剂在多种肿瘤 的使用效果仍不尽理想。因此,开发一种安模型中均具有良好的抑瘤效果和抗肿瘤转移 全高效的治疗性肿瘤疫苗仍是一项极具挑战能力(图3)。该研究创新性地提出以病原微 性和应用价值的研究课题。 生物本身为对象的仿生设计理念,为今后治 自然界中病原微生物感染机体后能够引疗性疫苗的研发提供了全新的设计思路。 起强烈的免疫应答,其中的关键在于病原微 相关研究发表在 a dvanced Science 生物的特殊形态及表面多重病原相关分子模(2017,1700083)上,倪德志博士和博士生 式,能够促使病原体快速识别和捕获免疫细卿爽为本文的并列第一作者,中科院过程所 胞,引起机体强烈的免疫应答。受此启发,马光辉研究员、魏炜研究员为通讯作者。该 中科院过程工程研究所生化工程国家重点实研究得到了国家科技重大专项 验室生物剂型与生物材料课题组开发了一种(2014ZX09102045-004)、973项目 具有多重仿病原体特征的新型仿生疫苗佐(2013CB531500)、国家自然科学基金 剂。通过对水热条件的优化,该疫苗制剂不(21622608)等支持。 a类学学是 ,CpG Demi-bacteria Biomimetic c 图1仿生疫苗制备:a)仿生疫苗构建示意图;b)中空多孔DB的SEM照片 c)DB装载CpG和oVA的超分辨共聚焦照片。 8|2017年8月总第318期科研进展 8 2017 年 8 月 总第 318 期 基于细菌的仿生肿瘤疫苗研究取得新进展 ■生化工程与装备研究部 卿爽 恶性肿瘤一直是困扰医学界的难题。近 年来，肿瘤免疫疗法展现出良好的应用前景， 被 Science 杂志评选为 2013 年度十大科学突 破之首。其中，治疗性肿瘤疫苗通过激发自 身免疫系统以达到清除或控制肿瘤生长的治 疗方式是肿瘤免疫疗法的焦点。但肿瘤抗原 的免疫原性较弱，使得现有治疗性肿瘤疫苗 的使用效果仍不尽理想。因此，开发一种安 全高效的治疗性肿瘤疫苗仍是一项极具挑战 性和应用价值的研究课题。 自然界中病原微生物感染机体后能够引 起强烈的免疫应答，其中的关键在于病原微 生物的特殊形态及表面多重病原相关分子模 式，能够促使病原体快速识别和捕获免疫细 胞，引起机体强烈的免疫应答。受此启发， 中科院过程工程研究所生化工程国家重点实 验室生物剂型与生物材料课题组开发了一种 具有多重仿病原体特征的新型仿生疫苗佐 剂。通过对水热条件的优化，该疫苗制剂不 但完整保留了细菌的形貌特点及病原体特征 组分，同时还具备了中空多孔的结构，极大 地促进了抗原及其他免疫刺激剂的装载（图 1）。研究结果表明，该仿生菌体能够快速地 被免疫系统识别、捕获并进行抗原呈递，进 而引起强烈的细胞免疫应答（图 2）。动物实 验进一步证明，该仿生疫苗制剂在多种肿瘤 模型中均具有良好的抑瘤效果和抗肿瘤转移 能力（图 3）。该研究创新性地提出以病原微 生物本身为对象的仿生设计理念，为今后治 疗性疫苗的研发提供了全新的设计思路。 相 关 研 究 发 表 在 Advanced Science （2017，1700083）上，倪德志博士和博士生 卿爽为本文的并列第一作者，中科院过程所 马光辉研究员、魏炜研究员为通讯作者。该 研究得到了国家科技重大专项 （ 2014ZX09102045-004 ）、 973 项 目 （ 2013CB531500 ）、国家自然科学基金 （21622608）等支持。 图 1 仿生疫苗制备：a) 仿生疫苗构建示意图；b)中空多孔 DB 的 SEM 照片； c)DB 装载 CpG 和 OVA 的超分辨共聚焦照片