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Chem. Mater.┃绿豆汤在肿瘤治疗中的新用途

英文原题:Vaccine Nanoparticles Derived from Mung Beans for Cancer Immunotherapy

通讯作者:崔基炜,山东大学

作者:Ning Wang, Guiqiang Zhang, Haifeng Sun, Yuan Tian, Jingcheng Hao, and Jiwei Cui


绿豆含有丰富营养元素,有增进食欲、降血脂、降低胆固醇、抗过敏、解毒、保护肝脏的作用。绿豆汤具有清热解毒、止渴消暑的功效,天热时喝上一碗,神清气爽。近日,山东大学崔基炜教授(点击查看介绍)课题组发现绿豆汤中富含大量的纳米颗粒,并利用该颗粒作为载体,通过负载治疗剂(如药物、抗原和佐剂等)研究了在肿瘤治疗中的新用途。


肿瘤纳米疫苗通过激活抗原特异性T细胞识别和清除肿瘤细胞,是目前肿瘤免疫治疗中最具应用前景的治疗手段之一。与传统的灭活疫苗相比多肽疫苗利用肿瘤抗原肽诱导机体产生相应的体液免疫和细胞免疫,具有安全、价格低廉的优势。近年来,纳米颗粒如白蛋白颗粒、脂质体等作为疫苗载体能够大大提高抗原的递送效率,从而提高免疫原性,为肿瘤疫苗递送提供了良好的载体。然而,制备过程繁琐、生物相容性差、无法诱导有效的细胞毒性T淋巴细胞(CTLs)反应等限制了其在临床上的应用。天然来源的纳米颗粒具有简单的制备过程和优异的生物相容性,并且能够有效地将抗原递送至淋巴结,是疫苗递送的理想载体。

图1. 绿豆来源的纳米疫苗组装及其免疫过程示意图


崔基炜教授课题组利用绿豆来源的纳米颗粒(MBNs)作为载体,除了能够实现抗肿瘤药物的有效递送(Mater. Chem. Front., 20215, 3813),还可以递送抗原(OVA)和铝佐剂(Al)用于肿瘤免疫治疗,以克服商用铝佐剂不能有效激活细胞免疫反应的局限性(图1)。通过细胞及动物实验评价了纳米疫苗的体内、体外的免疫激活效应。细胞实验表明纳米疫苗具有良好的生物相容性,有效地促进抗原摄取,并能有效刺激BMDCs成熟。同时在体内能够有效地迁移至淋巴结,并能延长在淋巴结处的滞留时间,从而更有效的引发DCs的活化和抗原交叉提呈(图2)。

图2. 纳米颗粒刺激后BMDCs表面a) MHC II; b) CD80; c) CD86 抗体的表达及细胞因子d) IL-6; e) TNF-α; f) IFN-γ的分泌; g) 纳米颗粒体内迁移情况。


另外,动物实验证实,荷瘤小鼠在经过三次免疫治疗后肿瘤生长明显减缓,对肿瘤的治疗效果明显优于商用铝佐剂,能够激活体内免疫器官及肿瘤组织中的体液免疫和细胞免疫,尤其是CTLs反应(图3),增强细胞因子和抗体的分泌,最终达到抑制肿瘤生长的目的。此研究提供了一种绿色、简单的方法来制备疫苗载体,为基于天然来源的肿瘤疫苗开发提供了理论基础。

图3. 荷瘤小鼠三次免疫后体内免疫激活评价;a) 流式检测脾脏、淋巴结及肿瘤部位CD3+CD4+、CD3+CD8+ T细胞活化; b) CD3+CD4+、CD3+CD8+ T细胞活化统计数据。


以上研究结果近期发表于Chemistry of Materials 上,论文的第一作者为山东大学胶体与界面化学教育部重点实验室的博士生王宁,通讯作者为崔基炜教授。上述研究工作得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金项目的支持。


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Vaccine Nanoparticles Derived from Mung Beans for Cancer Immunotherapy

Ning Wang, Guiqiang Zhang, Haifeng Sun, Yuan Tian, Jingcheng Hao, and Jiwei Cui*

Chem. Mater., 202133, 4057–4066, DOI: 10.1021/acs.chemmater.1c00629

Publication Date: May 24, 2021

Copyright © 2021 American Chemical Society


导师介绍

崔基炜

https://www.x-mol.com/university/faculty/49994


(本稿件来自ACS Publications


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