基于已批准的生物材料和巧妙的设计思想,创建新的疫苗递送系统,是提高疫苗免疫效果并拓展其应用范围的重要策略。近日,中科院过程工程所生化工程国家重点实验室生物剂型与生物材料团队与南方医科大学珠江医院血液科合作,利用自愈合大孔微球共装载白血病HLA-A*0201型抗原肽及PD-1抗体,制备了新型白血病精准治疗性疫苗,在多种白血病动物模型上均显著抑制了病情进展,为白血病的精准免疫治疗带来了新思路。相关工作发表于Nature Biomedical Engineering(https://doi.org/10.1038/s41551-020-00624-6)。

近年来,白血病的免疫治疗获得了广泛关注。与其他免疫疗法相比,治疗性疫苗具有更好的安全性,但是仍面临缺少合适靶点、制备繁琐复杂、免疫应答水平低、需要多次注射等一系列难题。

为此,生物剂型与生物材料团队的马光辉研究员和魏炜研究员基于独创的自愈合大孔微球底盘提出了疫苗免疫治疗新策略,并联合南方医科大学珠江医院进行了新型白血病精准治疗性疫苗研发。

研究团队首先基于临床白血病样本高表达EPS8和PD-L1的新发现,设计了HLA-A*0201高亲和力的抗原肽,用于与PD-1抗体(免疫检查点抑制剂)的联合使用;在此基础上,利用自愈合大孔微球构建了疫苗递送新剂型,其新颖的“后包埋”策略实现了抗原肽和抗体的高效装载,并充分保护了二者的活性。 

疫苗接种后,微球的缓慢降解不仅形成了有利于抗原提呈细胞募集、细胞因子分泌和抗原交叉提呈的局部免疫微环境,而且促进了PD-1抗体向淋巴结的富集;通过上述机制的协同,可以实现长效的免疫应答,一次注射即可显著抑制白血病病情进展,在多种白血病动物模型(包括病人来源白血病异种移植模型)上取得了优于商品化剂型的疗效。

图1 大孔微球“自愈合”、“共装载”及“长效释放”的特性:(a)独特的“自愈合”特性;(b)共装载抗原(pE)及免疫检查点抑制剂(aP);(c)装载率及释放曲线

图2 基于EPS8(pE)和WT1(pW)的白血病精准治疗性疫苗在病人来源白血病异种移植模型上的疗效:(a)PBMCs-PDX模型的构建及免疫策略;(b,g)小鼠脾代表性图片;(d,i)小鼠脾脏重量统计;(c,h)骨髓细胞瑞氏-吉姆萨染色涂片;(e,j)白血病细胞浸润百分比;(f,k)小鼠生存期曲线


上述成果仍属于动物水平的临床前研究,实际临床疗效仍有待进一步研究。鉴于聚乳酸类材料(FDA批准)的降解性和安全性、疫苗组分装载的简便性和多样性、免疫治疗结果的有效性和重现性,该微球疫苗剂型极具临床转化潜力,双方正在按照相关要求合作推进临床个体化治疗的研究。

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关于森辉

中科森辉微球技术(苏州)有限公司于20144月设立,位于苏州工业园区的苏州纳米城,是一家集研发、生产、销售于一体的知识驱动型高科技公司,致力为生命科学、生物技术等领域提供国际领先的自主产品以及一体化解决方案。公司拥有一支卓越的研发团队和一系列自主知识产权的核心技术。技术团队来自中国科学院,核心灵魂是我国生物材料和生化分离领域的知名专家马光辉研究员和苏志国研究员,以及十多位具有博士学位的技术骨干。

公司主营业务包括:

l   制备粒径均一可控的稳定乳液、微球、微囊的膜乳化设备

l   定制乳液、微球、微囊等高附加值产品

l   提供稳定、高效的高流速、高载量层析介质和层析柱

l   提供高流速、超大孔类病毒专用层析介质

l   提供蛋白质纯化系统

l   提供生物制品分离纯化领域的高端整体技术服务




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