基于硫酸化可德兰多糖佐剂的肿瘤相关抗原疫苗在肝癌免疫治疗中的作用及机制研究

Tumor vaccines targeted tumor associated antigens combined with appropriate adjuvant is one important content of tumor immunotherapy. Previous studies have demonstrated that curdlan sulfate (CS) could activate mouse dendritic cells and macrophages, as well as improve HBsAg immunogenicity in mouse, which endowed CS had the potential to be developed as a vaccine adjuvant. In this project, CS will de designed as an adjuvant to assist HCC associated antigen vaccines in the treatment of HCC mouse, to study the therapy efficiency and possible mechanism. In order to find out the molecular mechanism of CS action as the vaccine adjuvant, the receptor of CS expressed on DCs surface and the downstream signal pathway will be further investigated. This project is of great significance for the development of novel tumor vaccine adjuvant as well as basic research of immunotherapy of HCC.. The main research content of this project includes: ①Prepare CS with different degree of sulfation, and screen out the sample with the best imunomodulating activity in vitro; ②Study the curative effect of CS action as HBsAg vaccine adjuvant for the treatment of HBsAg positive HCC mouse, and find out whether CS can enhance HBsAg specific immune response; ③Study the curative effect of CS action as DCs vaccine adjuvant for the treatment of orthotopic HCC mouse, and investigate whether CS can enchance DCs vaccine immunogenicity and improve the microenviroment of liver tumor; ④Find out whether CS can bind with dectin-1 receptor expressed on DCs to exert the biological activity.

以肿瘤相关抗原为靶标设计肿瘤疫苗并联合佐剂治疗是肿瘤免疫疗法的重要内容。前期研究发现硫酸化可德兰多糖（CS）可活化小鼠树突状细胞（DCs）及巨噬细胞，提高HBsAg对小鼠的免疫原性，具有开发成为疫苗佐剂的潜能。本课题拟将CS作为佐剂用于肝癌相关抗原疫苗治疗肝癌小鼠的疗效及机制研究中，并探讨CS在抗原递呈细胞DCs表面的受体及下游信号通路，明确CS作为疫苗佐剂的分子机制。该研究对肿瘤疫苗新型佐剂的开发及肝癌免疫疗法的基础研究具有重要意义。.本课题的主要内容包括：①制备不同硫酸化程度CS，并进行体外免疫活性筛选；②研究CS协助HBsAg疫苗对HBsAg阳性肝癌小鼠的疗效，探讨CS是否增强HBsAg特异性免疫反应；③研究CS协助DCs疫苗对原位肝癌小鼠的疗效，探究CS能否增强DCs疫苗免疫原性并改善肝脏肿瘤微环境；④探讨CS是否与DCs表面dectin-1受体结合而发挥生物学活性。

肿瘤免疫疗法已发展成为继手术、化疗、放疗及靶向治疗之后的新型治疗手段。研究发现负载肿瘤相关抗原（tumor associated antigens，TAAs）、自体或异体肿瘤细胞或细胞裂解物的树突状细胞（dendritic cells，DCs）疫苗可以诱导机体产生抗原特异性免疫反应，引起CD8+ T细胞应答，进而激活抗原交叉-递呈途径，因此肿瘤DCs疫苗被认为是具有潜力的抗肿瘤免疫疗法之一。但多数TAAs是机体自身蛋白成分，由其致敏的DCs疫苗很可能仅产生较弱的免疫应答而不足以杀伤肿瘤细胞，故而需要适当的免疫佐剂协同肿瘤抗原活化DCs，激活机体特异性免疫反应。但是目前尚没有合适的含佐剂的DCs疫苗获临床使用批准，因此，研究含新型佐剂的DCs疫苗可为肿瘤免疫治疗提供重要的理论基础。目前已有多项临床试验证实免疫治疗能够增强晚期肝癌患者抗肿瘤免疫反应或者降低根治疗法后的肿瘤复发风险，并且该种治疗方式安全耐受，严重副反应较少，但是大部分研究并没有产生足够理想的临床疗效。. 前期研究表明硫酸化可德兰多糖（curdlan sulfate，CS）用作乙肝疫苗佐剂能显著增强BALB/c小鼠HBsAg的免疫原性，提高乙肝表面抗原特异性抗体水平，促进小鼠机体产生Th1型免疫应答，具有潜在的佐剂开发价值。本课题制备了4种不同硫酸化程度及分子量的CSs并进行了结构表征，通过体外免疫活性筛选出活性最佳的CS3及剂量（100μg/ml），进行体内用作肿瘤细胞裂解物（tumor cell lysate, TCL）致敏DC疫苗佐剂治疗肝癌小鼠的研究。结果发现，经CS刺激活化的TCL致敏DC疫苗，可显著降低小鼠肿瘤体积并延长小鼠生存期，明显增加肿瘤组织内MHCⅠ、MHCⅡ和CD86的表达，促进CD8+ T细胞浸润，同时显著上调肿瘤组织内免疫增强信号分子TNF-α和IFN-γ的表达，下调免疫抑制信号分子TGF-β的表达。CS作用的分子机制研究通过分别阻断小鼠DC细胞表面dectin-1、TLR2、TLR4分子，发现CS活化DC主要是通过与TLR4和TLR2受体结合激活下游信号通路的，而与dectin-1受体作用不明显。本课题进一步为CS用作免疫疫苗佐剂提供了研究依据，为多糖用于佐剂的开发提供了研究基础，为肿瘤的免疫疗法提供了新的思路及策略。