近日，深圳湾实验室坪山生物医药研发转化中心（以下简称“坪山中心”）/北京大学深圳研究生院（以下简称“北大深研院”）的李子刚/尹丰课题组，在材料科学领域国际知名期刊Advanced Science（影响因子15.1）上发表题为“Sulfonium-stapled peptides-based neoantigen delivery system for personalized tumor immunotherapy and prevention”的文章。利用一条仅含有九个氨基酸的“锍盐”关环稳定多肽递送系统实现了肿瘤新抗原肽和核酸类疫苗佐剂CpG的安全、高效递送，为肿瘤新抗原肽疫苗的研发提供了全新策略。

肿瘤新抗原疫苗的研发使得肿瘤的个性化免疫治疗成为可能。新抗原疫苗研发以mRNA和多肽最为火热。然而作为抗原提呈、后续T细胞识别最直接的标志物，肿瘤新抗原肽的临床研究进展已经显著滞后于mRNA疫苗。从根源分析不难发现，多肽自身的低免疫原性、有限的稳定性和穿膜能力，是限制新抗原肽疫苗研发的关键。尽管如此，相较于mRNA，多肽疫苗仍有其独特的临床应用优势和广阔空间，例如多肽具有良好的生物安全性、丰富的可修饰位点，其合成路线成熟、成本可控、制剂稳定、存储条件温和，更便于市场监管等。

本研究瞄准新抗原肽在肿瘤免疫治疗中的临床应用限制，开发基于可逆“锍盐”关环的新颖多肽运载系统，用于免疫佐剂和肿瘤新抗原肽的共递送。首先，借助计算机辅助的模拟，解析核酸与“锍盐”关环多肽运载体互作的基本逻辑。研究发现多肽末端的Fmoc、Trp、序列中三个Arg和侧链关环，在诱导纳米复合物组装以及维持复合物结构稳定时发挥关键作用。进一步，通过调整关环、序列顺序等筛选获得了可用于核酸佐剂CpG-抗原肽偶联物递送的多肽运载体M-CP。

图1.纳米疫苗构建示意图和核酸-多肽运载体互作模型

在细胞水平证实，M-CP多肽运载体可高效携载CpG-OVA进入免疫细胞。随后，运载体上“锍盐”中心被GSH还原并伴随纳米疫苗解体，纳米复合物内部药物被再次释放。内部抗原肽被加工提呈到APCs细胞表面。释放出的CpG进一步诱导下游免疫通路的活化。进一步的测序结果显示，纳米疫苗可在基因水平激活抗原提呈通路和TLR通路的活化，进一步扩大了抗原肽疫苗的免疫响应程度。

动物水平，纳米疫苗高效富集在小鼠淋巴结位置，并诱导了OVA特异性CD8+T细胞应答。相较于PEI运载系统，MCN-NPs表现出更优异的IFN-γ+细胞免疫响应。在两种黑色素瘤预防模型和一种黑色素瘤治疗模型中，纳米疫苗高效抑制了黑色素瘤的肿瘤生长，并显著延长了小鼠的生存周期。其中在黑色素瘤皮下肿瘤预防模型中MCN-NPs给药组小鼠肿瘤无复发生存期可达12个月。进一步，将模式抗原肽OVA替换为小鼠结肠癌MC-38的新抗原肽Adpgk后，重新制备的纳米疫苗可实现40% MC-38荷瘤小鼠皮下肿瘤的完全消退。

图2.纳米疫苗MCN-NPs用于B16-OVA和MC-38肿瘤治疗

总之，本研究开发一款可用于新抗原肽和疫苗佐剂共递送的新型多肽纳米运载体平台。并且证实单一抗原肽在合适运载体的辅助下也可诱导强有效的免疫应答。该结果增强了我们在肿瘤新抗原肽疫苗研发时的信心。而且研究过程中，我们发现M-CP本身也可在一定上抑制肿瘤生长，表现出疫苗佐剂潜能。目前我们已经获得了GMP级别的M-CP的多肽小试原料，正在积极推进M-CP的安全性评价和“锍盐”修饰多肽佐剂的研发。

该工作由坪山中心，北大深研院和深圳市新合生物科技医疗有限公司合作完成。坪山中心的李子刚教授和尹丰研究员为论文通讯作者。坪山中心张亚萍助理研究员为第一作者。该项工作特别感谢北大深研院韩伟副教授（现任职香港浸会大学教授）和深圳市新合生物医疗科技有限公司潘有东博士的指导和帮助。同时也感谢北大深研院化学生物学与生物技术学院博士生姜乐盈、黄思咏、邢韵、坪山中心研究助理梁慧婷等同事的帮助。

上述研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金面上项目、深圳市科技创新委员会基础研究项目、国家生物药技术创新中心创新项目、深圳市高新区发展专项计划的支持。

文章链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/advs.202307754

撰稿： 坪山中心 张亚萍