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Modularly Programmable Nanoparticle Vaccine Based on Polyethyleneimine for Personalized Cancer Immunotherapy
Advanced Science ( IF 14.3 ) Pub Date : 2021-01-06 , DOI: 10.1002/advs.202002577 Jutaek Nam 1 , Sejin Son 1 , Kyung Soo Park 2 , James J Moon 3
Advanced Science ( IF 14.3 ) Pub Date : 2021-01-06 , DOI: 10.1002/advs.202002577 Jutaek Nam 1 , Sejin Son 1 , Kyung Soo Park 2 , James J Moon 3
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Nanoparticles (NPs) can serve as a promising vaccine delivery platform for improving pharmacological property and codelivery of antigens and adjuvants. However, NP‐based vaccines are generally associated with complex synthesis and postmodification procedures, which pose technical and manufacturing challenges for tailor‐made vaccine production. Here, modularly programmed, polyethyleneimine (PEI)‐based NP vaccines are reported for simple production of personalized cancer vaccines. Briefly, PEI is conjugated with neoantigens by facile coupling chemistry, followed by electrostatic assembly with CpG adjuvants, leading to the self‐assembly of nontoxic, sub‐50 nm PEI NPs. Importantly, PEI NPs promote activation and antigen cross‐presentation of antigen‐presenting cells and cross‐priming of neoantigen‐specific CD8+ T cells. Surprisingly, after only a single intratumoral injection, PEI NPs with optimal PEGylation elicit as high as ≈30% neoantigen‐specific CD8+ T cell response in the systemic circulation and sustain elevated CD8+ T cell response over 3 weeks. PEI‐based nanovaccines exert potent antitumor efficacy against pre‐established local tumors as well as highly aggressive metastatic tumors. PEI engineering for modular incorporation of neoantigens and adjuvants offers a promising strategy for rapid and facile production of personalized cancer vaccines.
中文翻译：
基于聚乙烯亚胺的模块化可编程纳米颗粒疫苗，用于个性化癌症免疫治疗
纳米颗粒（NP）可以作为一种有前景的疫苗递送平台，用于改善药理学特性以及抗原和佐剂的共同递送。然而，基于纳米粒子的疫苗通常涉及复杂的合成和后修饰程序，这给定制疫苗的生产带来了技术和制造挑战。据报道，模块化编程的基于聚乙烯亚胺 (PEI) 的 NP 疫苗可用于简单生产个性化癌症疫苗。简而言之，PEI 通过简单的偶联化学与新抗原结合，然后与 CpG 佐剂进行静电组装，从而实现无毒、亚 50 nm PEI 纳米颗粒的自组装。重要的是，PEI NP 促进抗原呈递细胞的激活和抗原交叉呈递以及新抗原特异性 CD8 + T 细胞的交叉引发。令人惊讶的是，仅在一次瘤内注射后，具有最佳聚乙二醇化的 PEI NP 在体循环中引发高达约 30% 的新抗原特异性 CD8 + T 细胞反应，并在 3 周内维持升高的 CD8 + T 细胞反应。基于 PEI 的纳米疫苗对预先形成的局部肿瘤以及高度侵袭性的转移性肿瘤具有有效的抗肿瘤功效。用于新抗原和佐剂模块化整合的 PEI 工程为快速、简便地生产个性化癌症疫苗提供了一种有前景的策略。
更新日期：2021-03-03
中文翻译：
基于聚乙烯亚胺的模块化可编程纳米颗粒疫苗，用于个性化癌症免疫治疗
纳米颗粒（NP）可以作为一种有前景的疫苗递送平台，用于改善药理学特性以及抗原和佐剂的共同递送。然而，基于纳米粒子的疫苗通常涉及复杂的合成和后修饰程序，这给定制疫苗的生产带来了技术和制造挑战。据报道，模块化编程的基于聚乙烯亚胺 (PEI) 的 NP 疫苗可用于简单生产个性化癌症疫苗。简而言之，PEI 通过简单的偶联化学与新抗原结合，然后与 CpG 佐剂进行静电组装，从而实现无毒、亚 50 nm PEI 纳米颗粒的自组装。重要的是，PEI NP 促进抗原呈递细胞的激活和抗原交叉呈递以及新抗原特异性 CD8 + T 细胞的交叉引发。令人惊讶的是，仅在一次瘤内注射后，具有最佳聚乙二醇化的 PEI NP 在体循环中引发高达约 30% 的新抗原特异性 CD8 + T 细胞反应，并在 3 周内维持升高的 CD8 + T 细胞反应。基于 PEI 的纳米疫苗对预先形成的局部肿瘤以及高度侵袭性的转移性肿瘤具有有效的抗肿瘤功效。用于新抗原和佐剂模块化整合的 PEI 工程为快速、简便地生产个性化癌症疫苗提供了一种有前景的策略。
京公网安备 11010802027423号