我們從小就接種預(yù)防各種疾病的疫苗，特別是新冠疫情傳播以來，人們對疫苗的概念更是印象深刻，但預(yù)防腫瘤的疫苗有嗎？有啊。
癌癥疫苗有預(yù)防性和治療性的疫苗。癌癥的疫苗有以下類型，蛋白和多肽疫苗，基因工程改造的細(xì)胞疫苗，核酸疫苗，樹突疫苗，分子靶向疫苗。
目前癌癥的疫苗多處于臨床研發(fā)試驗階段。例如黑色素瘤細(xì)胞疫苗，能提高三期和四期黑色素瘤患者的生存。還有研究中的乳腺癌疫苗。目前用于治療人類乳頭瘤病毒感染和復(fù)制的疫苗，已經(jīng)上市，用于防止宮頸癌的發(fā)生。
但疫苗為啥這么難研發(fā)？有沒有廣譜的抗癌疫苗呢？在這里，中國科學(xué)家剛剛?cè)〉昧酥卮笸黄疲?br>
眾所周知，惡性腫瘤是危害人類健康的重大疾病，但通過腫瘤免疫治療能夠調(diào)控自身的免疫系統(tǒng)，有效清除惡性腫瘤細(xì)胞。多種腫瘤免疫治療策略為腫瘤治療帶來希望，但疫苗在前期研究和臨床試驗中的抗腫瘤治療效果仍不理想，主要原因之一是缺少理想的運輸載體將佐劑分子和抗原分子高效共遞送到淋巴器官，從而實現(xiàn)高效的免疫系統(tǒng)激活，并且在免疫功能成分精準(zhǔn)定量及在其作用位點的可控釋放也具挑戰(zhàn)性。
近日，國家納米科學(xué)中心研究員丁寶全課題組在DNA納米機器用于精準(zhǔn)化、智能化腫瘤疫苗研究中獲突破進(jìn)展。（相關(guān)研究成果以A DNA nanodevice-based vaccine for cancer immunotherapy為題，發(fā)表在Nature Materials上。）
此前國際上基于分子自組裝的DNA納米結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)精確可控、易于化學(xué)修飾、生物可降解等特點，是一種有潛力的納米載體，在藥物靶向運輸、可控釋放、多種藥物協(xié)同運輸治療等方面已展現(xiàn)出廣泛應(yīng)用前景。
國際上研究人員前期根據(jù)生理病理的標(biāo)志物分子設(shè)計構(gòu)筑刺激響應(yīng)型DNA自組裝結(jié)構(gòu)及DNA納米機器，實現(xiàn)功能蛋白、核酸藥物、小分子化藥等組分的精準(zhǔn)靶向遞送及可控釋放，在動物水平的多種腫瘤模型展現(xiàn)出良好的治療效果。
在前期研究基礎(chǔ)上，中國納米科研中心研究人員提出利用DNA納米機器構(gòu)建抗腫瘤疫苗的概念，利用DNA折紙技術(shù)，構(gòu)建尺寸形狀精準(zhǔn)可控、同時搭載腫瘤抗原和多種佐劑的腫瘤疫苗體系，利用抗原特異性的免疫反應(yīng)進(jìn)行腫瘤免疫治療。
研究人員選用腫瘤抗原多肽與單鏈DNA進(jìn)行共價偶聯(lián)，針對位于免疫細(xì)胞內(nèi)涵體內(nèi)的免疫通路受體TLR3及TLR9選取核酸免疫佐劑dsRNA與CpG，通過核酸分子的雜交在納米機器內(nèi)部進(jìn)行定位定量的裝載。
設(shè)計酸響應(yīng)的DNA分子鎖將裝載各種功能成分的DNA結(jié)構(gòu)封閉，形成完整閉合的DNA納米機器，保護(hù)內(nèi)部的免疫功能組分。DNA納米機器由于特殊設(shè)計的尺寸形狀能夠被高效富集到淋巴結(jié)，當(dāng)進(jìn)入淋巴結(jié)內(nèi)樹突細(xì)胞后，在內(nèi)涵體微酸性環(huán)境中，分子鎖響應(yīng)性開啟，DNA納米機器由關(guān)閉狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殚_啟狀態(tài)，共同釋放抗原和多種佐劑，刺激樹突細(xì)胞活化和抗原遞呈，誘發(fā)抗原特異性免疫反應(yīng)，有效殺傷腫瘤細(xì)胞。
搭載不同腫瘤抗原多肽的DNA納米機器在黑色素瘤、結(jié)直腸腫瘤小鼠模型上都展現(xiàn)出良好的抗腫瘤療效。由于解決了腫瘤疫苗精準(zhǔn)化及多佐劑聯(lián)用難題，納米機器顯示出長期免疫記憶效果，有效抑制腫瘤復(fù)發(fā)與轉(zhuǎn)移。
DNA納米機器具有可程序化設(shè)計的特點，可通過進(jìn)一步設(shè)計優(yōu)化用于病毒相關(guān)抗原及佐劑等功能成分的遞送，有望為構(gòu)建更廣泛的抗病毒疫苗提供嶄新平臺。
走進(jìn)科學(xué)小編認(rèn)為，這次解決提高免疫力抗腫瘤的藥物輸送問題，是一次疫苗研發(fā)理論上的重大突破，應(yīng)該感謝以下中國科學(xué)家做出的貢獻(xiàn)：國家納米中心博士生劉少利和研究員蔣喬為論文的共同第一作者，丁寶全為論文通訊作者。研究工作得到北京市科技計劃（前沿新材料研究）、國家自然科學(xué)基金、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項及前沿科學(xué)重點研究計劃、科技部重點研發(fā)計劃等的支持。論文鏈接：https://rdcu.be/b6SOx
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