通过溶瘤病毒递送肽-MHC复合物实现新抗原肿瘤疫苗的泛化

Generalization of neoantigen-based tumor vaccine by delivering peptide-MHC complex via oncolytic virus.

作者信息Chenyi Wang, Yingjun Shi, Da Zhang, Yupeng Sun, Junjie Xie, Bingchen Wu, Cuilin Zhang, Xiaolong Liu
PMID40195559
发布时间2025-05
DOI10.1038/s44321-025-00225-3

实验完整度

包含体外细胞实验、免疫活性小鼠模型、免疫缺陷小鼠模型及人类细胞体系验证,并进行了功能验证和机制验证。

主要模型

C57BL/6小鼠皮下B16F10肿瘤模型 C57BL/6小鼠皮下LLC肿瘤模型 BALB/c裸鼠皮下HepG2肿瘤模型 HLA-A*02:01+健康供者PBMC来源的T细胞和DC

重点核对

溶瘤病毒递送新抗原肽-MHC复合物能否将疫苗引发的T细胞毒性重定向至肿瘤细胞 整合疗法在免疫活性小鼠中的治疗效果及对肿瘤再攻击和远位肿瘤的影响 肿瘤浸润的新抗原特异性CD8+ T细胞是否是治疗获益的关键效应细胞 人类HLA-A*02:01体系中肽-MHC复合物递送策略的可行性

摘要

新抗原疫苗是肿瘤免疫治疗中一项有前景的突破。然而,这种高度个体化策略在实体瘤治疗中的应用受到若干障碍的阻碍,包括制备步骤非常昂贵且耗时、预测算法的不确定性以及肿瘤异质性。新抗原疫苗的通用化是解决这些局限的理想但当前尚无法实现的方法。为克服这些局限性,我们设计了共表达新抗原和新抗原结合的主要组织相容性复合体(MHC)分子的溶瘤病毒,强制将肽-MHC配体异位递送至T细胞受体(TCRs),使新抗原疫苗引发的宿主免疫能够特异性靶向。当与新生抗原疫苗接种相结合时,工程化病毒在多种肿瘤模型中表现出强效的细胞溶解活性,而不论新抗原表达谱如何,引发稳健的系统性抗肿瘤免疫,以排斥肿瘤再攻击并抑制远位肿瘤生长,且具有有利的安全性特征。因此,本研究提供了一种增强新抗原疫苗通用性和有效性的有力方法,满足临床中对通用新抗原疫苗的迫切需求,以促进肿瘤免疫治疗的进一步发展。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
如何克服新抗原疫苗的个体化限制和肿瘤异质性,实现其更广泛的应用?
核心机制
通过溶瘤病毒递送新抗原肽-MHC复合物,强制肿瘤细胞异位表达TCR配体,重定向疫苗引发的T细胞毒性,从而发挥抗肿瘤作用,不依赖肿瘤内源新抗原表达。
主要证据
在C57BL/6小鼠B16F10、LLC肿瘤模型中,溶瘤病毒递送新抗原肽-MHC复合物与疫苗接种整合后,能完全消退肿瘤、抑制再攻击和远位肿瘤生长,并诱导肿瘤内新抗原特异性CD8+ T细胞浸润。
研究意义
该策略有望使新抗原疫苗适用不同患者和病变,克服肿瘤异质性和抗原/MHC丢失,并可与过继T细胞疗法结合,为实体瘤免疫治疗提供可推广的平台。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

腺病毒新抗原疫苗的构建与免疫原性验证

评估腺病毒载体递送新抗原是否能在体内外诱导新抗原特异性T细胞免疫。

构建表达新抗原(NF或NGS)的复制缺陷型腺病毒疫苗(Adv-NF、Adv-NGS),通过Western blot、ELISpot、流式和LDH试验评估疫苗诱导的免疫反应和体外细胞毒性。

2

递送新抗原肽-MHC复合物的腺病毒构建及体外验证

验证感染工程化腺病毒后,肿瘤细胞能否被疫苗引发的T细胞特异性杀伤。

构建共表达新抗原和H-2Kb的腺病毒(Adv-NFH、Adv-NGSH),然后感染多种鼠源和人源细胞系,与疫苗引发的T细胞共培养,通过LDH试验检测细胞毒性。

3

预防性疫苗接种保护小鼠免受新抗原阳性或递送肽-MHC复合物的肿瘤攻击

评估疫苗是否能保护小鼠免受表达递送肽-MHC复合物但原本不表达新抗原的肿瘤细胞攻击。

C57BL/6小鼠预防性接种疫苗(Vac-NF)后14天,挑战Hepa1-6细胞或感染Adv-NFH的B16F10细胞,监测肿瘤生长和生存。

4

整合疗法在免疫活性小鼠中的治疗效果评估

评估新抗原疫苗接种联合瘤内注射递送肽-MHC复合物的腺病毒对已建立肿瘤的治疗效果。

在B16F10或LLC肿瘤模型中,疫苗注射后14天或3天,瘤内注射水凝胶封装的腺病毒(Adv-NFH),监测肿瘤生长、生存、免疫记忆和远位肿瘤。

5

过继细胞疗法联合溶瘤病毒在免疫缺陷小鼠中的治疗

评估在免疫缺陷小鼠中,疫苗引发的T细胞过继转移联合瘤内注射溶瘤腺病毒的治疗效果。

用HepG2细胞在BALB/c裸鼠中建立肿瘤,瘤内注射编码新抗原肽-MHC复合物的溶瘤腺病毒(OAv-NFH)或复制缺陷型腺病毒(Adv-NFH),同时静脉注射疫苗引发的T细胞,监测肿瘤生长。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM培养基Thermo Fisher ScientificC11995500BT
RPMI-1640培养基Thermo Fisher ScientificC11875500BT
淋巴细胞无血清培养基KBM581Corning88-581-CM
重组小鼠粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子NovoproteinCK02
重组小鼠白细胞介素-4NovoproteinCK15
抗CD3ε抗体BioLegend100340
抗CD28抗体BioLegend102116
重组白细胞介素-2Jiangsu Kingsley Pharmaceutical Co., Ltd--
抗Flag抗体AbmartM20008M
抗β-actin抗体Cell Signaling Technology12262S
FITC标记的抗CD8抗体MBL Life ScienceD271-4
抗CD8一抗ServicebioGB15068
抗CD4一抗ServicebioGB13064-2
抗CD4抗体InVivoMAbBE0003-1
抗CD8抗体InVivoMAbBE0117
免疫球蛋白GInVivoMAbBE0090
H-2Kb抗体Biolegend116505
抗腺病毒抗体MerckAB1056
IV型胶原酶Gibco17104-019
脱氧核糖核酸酶ISolarbioD8070
透明质酸酶SolarbioH8030
脂多糖Beyotime BiotechnologyST1470-10mg
DAPI染色液Beyotime BiotechnologyC1002
DiI荧光染料Beyotime BiotechnologyC1036
CM-Dil细胞膜荧光探针Yeasen Biotechnology40718ES50
氯化铯Sigma-AldrichC3032-500G
聚乙二醇8000Sigma-AldrichP5413-1KG
红细胞裂解液SolarbioR1010
Ficoll PLUS淋巴细胞分离液Tianjin Haoyang Biological ManufactureP1114
SYBR qPCR预混液Vazyme BiotechQ712-02
CellTrace™ CFSE细胞增殖示踪染料Thermo Fisher ScientificC34570
Lipofectamine™ 3000转染试剂Thermo Fisher ScientificL3000001
牛血清白蛋白Sigma-AldrichV900933-1KG
基质胶Corning Life Sciences3330624
pDC315质粒GeneBiogist Technology--
pBHGlox (delta) E1, 3Cre质粒GeneBiogist Technology--
小鼠腺病毒抗体ELISA检测试剂盒CUSABIO Biotech CO., Ltd.CSB-E13901m
TransZol Up Plus RNA提取试剂盒TransGen BiotechER501-01-V2
Hifair® II 第一链cDNA合成试剂盒Yeasen Biotechnology11121ES60
CD4+ T细胞分选试剂盒Miltenyi Biotec130-104-454
CD8磁珠Miltenyi Biotec130-116-478
LDH细胞毒性检测试剂盒Beyotime BiotechnologyC0017
Cytofix/Cytoperm™ Plus固定/破膜试剂盒BD Bioscience554715
小鼠IFN-γ ELISpot检测试剂盒Mabtech3321-4APT-2
40微米细胞过滤器BiosharpBS-40-CS
BD FACSAriaTM Fusion流式细胞分选仪BD Bioscience--
BD FACSVerseTM流式细胞仪BD Bioscience--
Applied Biosystems 7500实时荧光定量PCR仪Thermo Fisher Scientific--
尼康Eclipse C1显微镜Nikon--
ELISpot分析系统Antai Yongxin Medical TechnologyAT-Spot2200
QuickSwithTM Quant H-2Kb四聚体试剂盒MBL Life ScienceTB-7400-K1
超声波细胞破碎仪Ningbo Scientz Biotechnology--
IVIS® Spectrum小动物活体成像系统PerkinElmer--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
腺病毒疫苗构建与免疫
疫苗剂量(2×10^7, 2×10^8, 2×10^9 VP)、注射途径(皮下)、免疫时间(14天)、腺病毒载体构建细节
阅读提示:Methods: Adenovirus production, Animal studies; Figure 1 legend
体外细胞毒性实验
靶细胞感染MOI(1 MOI)、T细胞与靶细胞比例(3:1)、共培养时间(48小时)、靶细胞类型(Hepa1-6, B16F10, LLC等)
阅读提示:Methods: Cytotoxicity assay; Figure 2 legend, Figure EV2 legend
整合疗法(免疫活性小鼠)
疫苗剂量、瘤内注射病毒剂量(109 VP)、水凝胶封装、注射次数(3-5次)、肿瘤起始体积(约100或约450 mm³)
阅读提示:Methods: Animal studies; Figure 4 legend
过继细胞疗法(免疫缺陷小鼠)
溶瘤腺病毒类型(OAv-NFH)、注射剂量(109 VP)、T细胞数量(5×10^6)、注射次数和间隔(3次,每3天)、肿瘤起始体积(约200 mm³)
阅读提示:Methods: Animal studies; Figure 6 legend
人类T细胞体外致敏
HLA-A*02:01限制性新抗原肽、DC成熟条件(TNFα和LPS)、初始T细胞分选(CD3+CD8+CD62L+CD45RA+)、共培养比例(1:2)和细胞因子(IL-21)
阅读提示:Methods: Priming of human T cells in vitro; Figure 7 legend