近日，重庆医科大学检验医学院临床检验诊断学教育部重点实验室重点项目团队在国际著名学术期刊Biomaterials（IF=12.479）杂志上发表题为“Macrophage-derived implantable vaccine prevents postsurgical tumor recurrence”的研究论文。该文基于巨噬细胞杂化膜肿瘤疫苗诱导M2型肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）逆转为抗肿瘤M1型巨噬细胞，激活适应性免疫应答与长效的免疫记忆，开发了纯生物材料制备的多功能且安全有效的肿瘤疫苗。检验医学院博士生汪东清为第一作者，周钦教授、倪忆庐助理研究员和中国科学院高能物理研究所胡毅研究员为该论文的共同通讯作者。
由于实体瘤术后的残余的肿瘤细胞在肿瘤微环境（TME）中能逃避宿主的免疫监视，从而导致肿瘤的局部再次复发或远端转移。在此过程中，肿瘤微环境中的肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）的免疫调节作用至关重要。肿瘤相关巨噬细胞可分为抑制肿瘤进展的M1型和促进肿瘤发生发展的M2型，因此，将M2型逆转为M1型巨噬细胞在抗肿瘤免疫中具有重要意义。基于免疫疗法的肿瘤疫苗是有效预防肿瘤复发和转移的重要手段之一，具有极大的潜在应用价值。本论文首先基于小鼠骨髓巨噬细胞分化的M1型巨噬细胞和小鼠4T1乳腺癌细胞设计了一种生物融合的细胞膜（Fused membrane，FM）。其中M1型巨噬细胞的细胞膜成分可有效逆转M2型巨噬细胞的极性，而肿瘤细胞膜为树突状细胞（DCs）的抗原提呈和T细胞活化提供了大量肿瘤抗原。为进一步激活免疫应答，将疫苗佐剂胞嘧啶-磷酸-鸟苷寡脱氧核苷酸（CpG ODNs）封装到此融合膜中制成疫苗的主要效应分子FM+。最后，为达到肿瘤微环境中的特定释放，针对实体瘤进行局部抑制，避免对健康组织产生损伤，将FM+嵌入到海藻酸钙水凝胶中，开发为肿瘤疫苗FM+@N（图1）。结果表明，FM+@N肿瘤疫苗作为有效的“免疫信号分子仓库”，诱导了促肿瘤的M2型巨噬细胞逆转为抑制肿瘤的M1型巨噬细胞。此外，该疫苗能在肿瘤微环境中形成肿瘤抗原的自我补充循环，通过促进树突状细胞抗原提呈及记忆T细胞活化激活系统性免疫应答，加强免疫细胞的定植并改善抑制的肿瘤免疫微环境。
图1. FM+@N肿瘤疫苗的制备和作用模式图
论文链接:https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2021.121161
供稿：汪东清
审核：陈力
