丹麦奥胡斯大学张凌宵/深圳湾实验室许志平教授团队,就新一代的水滑石纳米铝佐剂的构建及临床转化应用,连续在《Coordination Chemistry Reviews》和《Acta Pharmaceutica Sinica B》发表重要综述。总结以临床药物为原型重组构建下一代抗瘤型纳米铝佐剂、并阐述其作为疫苗佐剂和肿瘤微环境免疫调控剂的设计思路和应用案例、及类器官在纳米铝佐剂临床转化研究中的应用进行探讨,为更多适用于肿瘤免疫治疗佐剂的开发提供范例。
佐剂作为疫苗关键组分,在诱导并维持机体保护性免疫应答中发挥重要作用。铝佐剂(Alum)自1926年被发现至今,已被广泛用于传染病疫苗制备,为人类的生命健康事业做出了重大贡献。尽管Alum在诱导抗体免疫应答上显示出卓越性能,但其诱导细胞和粘膜免疫应答的能力却十分有限。不同于传统协同佐剂通过结合免疫调节分子来提高Alum的佐剂活性,简单水热处理Alum与临床抗胃酸药物Mg(OH)2的混合物,即能够重组获得一类新型的水滑石纳米铝佐剂(LDH NanoAlum)。区别于传统Alum,这种新型的LDH NanoAlum在肿瘤免疫治疗上显示出卓越性能。作为治疗性疫苗佐剂,LDH NanoAlum能够高效靶向淋巴器官,实现强效抗体和细胞免疫应答的快速诱导与维持。不仅如此,其独特且可控的理化特性,使其能够进一步被应用于免疫抑制性肿瘤微环境的重塑及T细胞免疫治疗的增强。
作为下一代铝佐剂, LDH NanoAlum独特的佐剂特性使其在肿瘤免疫治疗中发挥重要作用。(A)LDH NanoAlum独特的金属阳离子层和阴离子可交换的层间空间,使其能够高效负载抗原和免疫调节分子,同时其可调节的粒径和胶体稳定性,使能够高效地递送抗原送入淋巴结。(B)LDH NanoAlum的弱碱性使其能迅速中和内体的酸化,促进携带的抗原或免疫调节分子逃逸至细胞质中。(C)LDH NanoAlum金属阳离子曾中的 Mg2+/Al3+能够被其他二价或三价金属离子进行同构取代,从而获得不同不同免疫或物化特性的迭代佐剂。(D)掺入特定金属离子的LDH NanoAlum,具备响应内源性或外源性刺激的能力,从而增强CDT、PTT/PDT、SDT及MRI成像。(E)调整晶体结构中金属离子的种类和氧化状态,能够赋予LDH NanoAlum具有类似酶和芬顿反应的催化活性。(F)LDH NanoAlum可通过阻断肿瘤细胞自噬,并与免疫调节金属离子协同来诱导线粒体损伤并激活免疫相关信号通路,从而诱导肿瘤细胞免疫原性死亡。
参考文献:
[1] Engineered nano-aluminum adjuvant for cancer immunotherapy: Progress, challenges and opportunities towards preclinical/clinical application. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010854524004557
[2] Next-generation aluminum adjuvants: Immunomodulatory layered double hydroxide NanoAlum reengineered from first-line drugs. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211383524003745