植物皂苷 D 纳米佐剂：激活免疫应答，为肿瘤治疗添新力

同源异体小鼠肿瘤模型是免疫肿瘤学(I/O)研究中不可或缺的临床前模型，但它们对免疫检查点抑制剂(ICIs)的反应有限，这可能是由于它们的固有低免疫原性。为了解决这一问题，研究人员通过将鸡卵清蛋白(OVA)这一高度免疫原性的蛋白质表达到同源异体肿瘤细胞中，开发了新的免疫原性同源异体模型。这些模型，如DC2.4-OVA和B16-OVA，显示出比它们的亲本细胞系更慢的肿瘤生长速度，这可能是由于免疫介导的排斥反应。更重要的是，这些OVA表达的模型对ICIs，特别是抗PD-1治疗，表现出更高的敏感性，这表明它们在增强T细胞介导的免疫反应方面具有潜力。此外，通过过继T细胞转移实验，研究人员验证了这些模型中存在肿瘤特异性记忆T细胞。这些结果表明，OVA工具细胞不仅增强了对ICIs的反应，而且为临床前免疫治疗评估提供了新的、具有更高免疫原性的同源异体模型，这对于I/O研究具有重要的意义。

基本信息

英文标题：A promising self-nanoemulsifying adjuvant with plant-derived saponin D boosts immune response and exerts an anti-tumor effect

中文标题：一种具有植物来源皂苷 D 的自纳米乳化佐剂可增强免疫应答并发挥抗肿瘤作用

发表期刊：《Frontiers in Immunology》

影响因子：5.9

作者单位：

1. National Engineering Research Center of Immunological Products, Department of Microbiology and Biochemical Pharmacy, College of Pharmacy, Third Military Medical University, Chongqing, China

2. Department of Clinical Laboratory, The 954 Army Hospital, Shannan, Tibet, China

3. Department of Nuclear Medicine, General Hospital of Northern Theater Command, Shenyang, China

作者信息：

Xing Luo, Zhen Song, Xiaogqiang Zeng, Yan Ye, Hailin Zheng, Dingyi Cai, Qingpeng Yuan, Haibo Li, Yanan Tong, Dongshui Lu, Yuheng Liu, Hao Zeng, Yun Yang, Hongwu Sun, Quanming Zou

研究背景

肿瘤疫苗的应用受限于肿瘤抗原免疫原性低和佐剂毒性问题。本研究设计了一种新型抗肿瘤疫苗，由植物来源的免疫刺激分子纳米佐剂(自纳米乳化系统 SND)与抗原 OVA 组成，旨在增强免疫应答并抑制肿瘤进展。SND 通过低能乳化法制备，包裹植物来源的麦冬皂苷 D(OPD)，可改善 OPD 的水溶性和毒性，同时增强抗原递送效率，为肿瘤疫苗佐剂开发提供新策略。

研究方法

SND 制备与表征：采用低能乳化法，以吐温 80、甘油、辛酸 / 癸酸甘油三酯(GTCC)为载体，包裹 OPD 制备自纳米乳化系统(SND)，表征其形态(TEM/SEM/AFM)、粒径、多分散指数(PDI)、zeta 电位及稳定性;通过 DSC、TGA 和 FTIR 验证 OPD 的成功负载。

安全性评估：MTT 法检测 SND 对 DC2.4 细胞的毒性;SDS-PAGE 评估 SND 对 OVA 抗原结构的影响。

免疫应答评估：BALB/c 小鼠经 OVA/SND 免疫后，ELISA 检测血清中 IgG 及亚型(IgG1、IgG2a、IgG2b)滴度;ELISpot 和细胞因子检测(IFN-γ、IL-4、IL-1β、IL-17A)评估细胞免疫(Th1/Th2/Th17 应答)。

抗肿瘤效果评估：在 E.G7-OVA 荷瘤小鼠模型中，通过预防(免疫后接种肿瘤细胞)和治疗(接种肿瘤细胞后免疫)实验，监测肿瘤体积、生存率及肿瘤坏死情况(HE 染色)。

抗原释放动力学：IVIS 成像追踪 Cy5.0 标记的 OVA 在体内的滞留时间，评估 SND 对 antigen 缓释的作用。

实验结果

图1：SND 的形态与理化特性

A 图显示 SND 为透明液体(OPD 悬浮液为浑浊状)，水溶性显著改善;B-D 图 TEM/SEM/AFM 显示 SND 为球形，分散均匀，表面粗糙;E-F 图测得平均粒径 25.27±0.19 nm，PDI 0.27±0.005，zeta 电位 - 12.9±0.83 mV，均显示良好的纳米特性。结果证实 SND 制备成功，理化性质优异。

图2：SND 的稳定性、抗原相容性及细胞毒性

A-C 图 DSC/TGA/FTIR 证实 OPD 成功负载于 SND;D-F 图显示 SND 在室温储存 28 天内，粒径、PDI、zeta 电位无显著变化(P>0.05)，稳定性高;G 图 SDS-PAGE 显示 SND 不破坏 OVA 抗原结构;H 图 MTT 法表明 SND 对 DC2.4 细胞毒性显著低于游离 OPD(24 μg/mL 时存活率 > 90%)。结果证实 SND 稳定、安全且不损伤抗原。

图3：SND 增强 OVA 诱导的体液免疫应答

ELISA 检测显示，OVA/SND 组在免疫后 7、21、35 天的血清 IgG 滴度显著高于 OVA/OPD、OVA/BSN(空白纳米乳)及 OVA 组(P<0.001);35 天时，IgG1、IgG2a、IgG2b 滴度及 IgG1/IgG2a 比值均最高(P<0.01)。结果表明 SND 可显著增强体液免疫，且偏向 Th1 型应答。

图4：SND 增强 OVA 诱导的细胞免疫应答

脾细胞刺激实验显示，OVA/SND 组的 IL-1β(促炎)、IL-4(Th2)、IFN-γ(Th1)、IL-17A(Th17)水平显著高于对照组(P<0.001);ELISpot 显示 IFN-γ 和 IL-17A 分泌细胞数量分别为 OVA 组的 9.74 倍和 5.24 倍(P<0.001)。结果证实 SND 可强效激活 Th1/Th17 型细胞免疫。

图5：SND 诱导全面的免疫应答谱

Luminex 检测显示，OVA/SND 组血清中 Th1 相关细胞因子(IL-1α、IL-2、IFN-γ 等)、Th2 因子(IL-4、IL-5 等)及炎症因子(IL-1β、IL-6 等)水平均显著高于对照组(P<0.05 或 P<0.01)。结果表明 SND 可诱导全面的 Th1/Th2/Th17 免疫应答。

图6：SND 的肿瘤预防作用

预防模型中，OVA/SND 组肿瘤体积显著小于对照组(18 天时约为对照组的 1/2)，生存率延长 3 天(P<0.01);HE 染色显示肿瘤内有大量炎症细胞浸润，坏死明显。结果证实 SND 可有效预防肿瘤生长。

图7：SND 的肿瘤治疗作用

内容：治疗模型中，OVA/SND 组肿瘤体积为对照组的 1/3，生存率延长 3 天(P<0.001);HE 染色显示肿瘤坏死显著，炎症细胞浸润多。结果表明 SND 对已建立的肿瘤有显著治疗效果。

图8：SND 延长抗原体内滞留时间

内容：IVIS 成像显示，Cy5.0-OVA/SND 在注射部位的荧光持续 384 小时(16 天)，显著长于 Cy5.0-OVA(1 小时消失)和 Cy5.0-OVA/OPD(12 小时消失)。结果证实 SND 可缓释抗原，延长免疫刺激时间。

研究结论

本研究制备的自纳米乳化佐剂 SND 具有粒径均一、稳定性高、毒性低等特性，可显著增强 OVA 诱导的体液免疫(IgG 及亚型)和细胞免疫(Th1/Th2/Th17 应答)，其机制与抗原缓释有关。在 E.G7-OVA 荷瘤小鼠中，SND 联合 OVA 可有效抑制肿瘤生长，兼具预防和治疗作用。因此，SND 是一种极具潜力的肿瘤疫苗佐剂，为增强免疫应答和抗肿瘤治疗提供了新工具。