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BIOI最新速递 | 肽组装作为一种前景广阔的肿瘤疫苗:现况和进展

已有 980 次阅读 2023-8-29 10:18 |个人分类:BIOI|系统分类:科普集锦

导读——由带有表位的肽组成的自组装肽疫苗可以形成多种纳米结构形态,其可以被树突状细胞内吞和呈递以引发抗肿瘤T细胞,从而诱导细胞和体液免疫。同时,该平台还可以呈递到Th细胞,引发后续的T细胞依赖的抗肿瘤B细胞应答 。

主要内容

基于肽的肿瘤疫苗含有肿瘤特异性抗原,可被抗原呈递细胞(APCs)内化并呈递到表面,刺激T细胞对肿瘤的反应。然而,多肽疫苗的发展受到抗原展示的不确切和免疫佐剂的挑战,其潜在机制尚不清楚。自组装的多肽模拟了呈递多肽抗原的高阶蛋白结构,近年来受到越来越多的关注。自组装的多肽具有生物相容性和生物降解性、多价性、易于设计以及可控形成纳米结构等优势,科学家可以使用具有免疫原性的自佐剂肽组装物引发强烈的免疫应答,并开发用于免疫治疗的肿瘤疫苗。

近期,BIO Integration上线了一篇Editorial “Peptide Assemblies as Promising Tumor Vaccines: Current Platforms and Progress”。来自西湖大学的Bihan Wu及Huaimin Wang(王怀民)介绍了自组装多肽作为肿瘤疫苗的研究现状,并通过时间序列,概述了自组装肽疫苗的主要发展历程。作者还分析了“脂肽、携带表位的自组装肽和基于肽的水凝胶”三种自组装肽疫苗以及它们的优缺点;探讨了用于原位肿瘤疫苗的肽基组装体的最新进展。最后,作者提出了自组装多肽肿瘤疫苗在临床应用中面临的主要挑战及其发展策略。

利用自组装肽制备用于主动免疫的抗癌疫苗的策略包括两种形式。第一种是含有长链脂质的脂肽,第二种是含有纳米颗粒和纳米纤维形态的自组装表位肽,它采用β-片层和α-螺旋结构。基于自组装肽的肿瘤疫苗领域的主要发展时间表见图1。

图1 基于自组装肽的肿瘤疫苗领域的主要发展时间表

结合不同时间的发展路径,作者对不同时期的代表性研究成果进行了梳理与总结,并绘制了组图(图2)进行直观说明。

图2 自组装肽基疫苗模块化组件的示意图

A,脂肽的结构。该疫苗由来源于MUC1的肿瘤相关表位、Th表位肽和TLR配体Pam2 -CysSK4组成;B,肽两亲物和圆柱形纳米纤维结构。一条双棕榈酸尾(黄色)附着在OVA蛋白表位肽(蓝色)的N端;C,带有α-螺旋表位的纳米纤维结构。表位包括CD4+T细胞表位PADRE、CD8+T细胞表位SIINFEKL和来自表皮生长因子受体III类变体的B细胞表位;D、自组装纳米颗粒组分。带有抗原表位的长肽通过可降解的接头分别与肽链的N和C端的电荷修饰基团和疏水嵌段偶联;E,质子驱动的可转化肿瘤疫苗。芘结合的D肽可以在酸性环境中被切割并重新组装成纳米片

作者进一步总结了近年来可在没有外部抗原和其他佐剂的帮助下自主激活的肽组装肿瘤疫苗(图3)。

图3 最新开发的基于自组装肽的肿瘤疫苗

A, Nap-GDFDF- DYTKPR肽的化学结构及抗肿瘤作用;B, DFY肽的免疫调节机制;DFY肽从可溶性单体转化为抗原捕获的微纤维;C, 自组装肽介导肿瘤免疫微环境转化的示意图

尽管上述基础研究和现有策略有很多优势,但作者提出,该领域目前仍然存在一些问题需要解决(表1)。

表1 基于自组装肽的肿瘤疫苗综述

目前,尚未有基于自组装肽的疫苗上市。由于组成部分的复杂性、大规模生产和免疫系统的不可控调节,其临床转化仍然是一个挑战。在启动进一步的临床试验之前,需要仔细研究自组装多肽疫苗的不良反应和药代动力学(如治疗的时机和剂量)。因此,作者提出了一些潜在的发展策略供未来研究参考,例如 新抗原预测和筛选的新方法(如二代测序和医学信息学)。此外,疫苗递送系统的创新使得自组装的多肽疫苗能够在复杂的物理环境中进行时空控制,实现靶向递送并减少不良反应。由于放化疗可以引起肿瘤免疫原性的增强,将传统治疗与自组装多肽疫苗相结合有望增强免疫治疗效果并产生更好的临床效果。

引用方式:

Bihan Wu and Huaimin Wang.Peptide Assemblies as Promising Tumor Vaccines: Current Platforms and Progress.BIO Integration 2023.

DOI:10.15212/bioi-2023-0005




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