肿瘤磁靶向多价噬菌体疫苗的构建及抗肿瘤作用研究

恶性肿瘤是威胁人类生命健康的主要疾病之一,由于其发病机制的复杂性,及易转移易复发的特性, 使单纯依靠手术、放化疗、免疫治疗或基因治疗等单一治疗手段效果比较局限。本研究在前期大量噬菌体疫苗开发的工作基础上，以T4噬菌体为载体，将多种肿瘤相关/特异抗原高密度地展示在T4噬菌体衣壳表面，同时通过将磁纳米颗粒导入噬菌体衣壳内，构建具有肿瘤组织靶向性的，结合免疫治疗和磁纳米热疗双功能的新型肿瘤综合治疗性多价疫苗，并在小鼠实验动物模型中观察其对肿瘤增长抑制率和动物生存期的影响，深入探讨其介导免疫治疗和磁纳米热疗在提高肿瘤微环境中抗原呈递细胞的功能，改变肿瘤微环境中免疫抑制效应，增强免疫系统对肿瘤细胞的抑制杀伤能力中的分子机制，为进一步研究其在抗肿瘤临床治疗中应用的可行性打下坚实的理论基础。

本项目主要通过T4噬菌体体外展示平台构建新型抗肿瘤多价疫苗，通过细胞和实验动物模型在体内外研究评价T4噬菌体载体在提高肿瘤特异或相关抗原免疫原性，扭转肿瘤组织微环境中免疫抑制效应，控制肿瘤细胞免疫逃逸，抑制肿瘤细胞增殖和侵袭等方面的作用效果，初步阐明其抗肿瘤作用的分子机制。目前项目基本按照原计划执行顺利，已取得的主要研究进展包括：.1. 通过化学方法将T4噬菌体与化疗药物偶联，同时利用体外展示技术构建了肿瘤特异性化疗药物噬菌体载体，新型载体不仅能够特异高效的与肝癌细胞结合，同时也极大的提高了表面携带的化疗药物对肿瘤细胞的杀伤作用。.2. 展示多种肿瘤相关或特异抗原的T4噬菌体能够有效地控制肿瘤细胞增殖的同时，抑制其侵袭和移行能力。并证实该作用的分子机制主要是通过抑制MAPK/ERK信号通路实现。免疫注射T4-KDR噬菌体，免疫动物获得更好的免疫应答，特异性抗KDR血清效价显著高于KDR-Soc对照组；免疫后小鼠在肝癌和肺癌移植瘤模型实验中获得较好的抗肿瘤效果，同时延长试验动物生存期。.3. 在对T4噬菌体载体对肿瘤微环境免疫耐受作用的研究中，我们还发现，T4噬菌体具有较好的诱导肿瘤相关巨噬细胞由M2型向M1型再极化的作用，再极化后的巨噬细胞能够有效诱导肿瘤细胞凋亡，并抑制小鼠肺癌细胞的侵袭活性，其中突变型噬菌体的诱导肿瘤细胞凋亡和抗肿瘤侵袭作用要强于野生型噬菌体。.4. 在开展项目过程中，课题组还开展了具有肿瘤细胞选择性抗肿瘤药物的筛选工作。筛选出的天然药物表现出了对肝癌细胞HepG2和Bel-7402的选择性细胞毒性，而对正常肝细胞HL-7702增殖基本无影响。此外,还有些药物能够显著提高常用化疗药物，如5氟，表阿霉素和顺铂的细胞毒作用的同时，并不增加这些药物对正常组织细胞的毒性。相关作用的机制目前还在进一步研究当中，推测与这些药物的增加细胞膜通透性，改变细胞膜脂筏的结构的活性密切相关。