Angew. Chem. Int. Ed. | 点击化学介导的细胞膜糖聚物工程用于增强树突状细胞疫苗

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给大家分享一篇发表在Angew. Chem. Int. Ed.上的文章,题为:Click-Chemistry-Mediated Cell Membrane Glycopolymer Engineering to Potentiate Dendritic Cell Vaccines本文的通讯作者是来自苏州大学的陈红教授、刘庄教授,和来自上海大学的孙乐乐副教授。

    树突状细胞疫苗(DCV)由于其引发肿瘤特异性免疫反应的强大能力,在肿瘤免疫治疗中具有巨大潜力。然而,DC疫苗在恶性黑色素瘤、前列腺癌、恶性胶质瘤和肾细胞癌的临床治疗中,效果仍然有限。肽-主要组织相容性复合物(pMHC)对T细胞表面受体(TCR)的有效识别和结合至关重要。一方面可以通过促进DCs的抗原呈递来提高DC疫苗的治疗效果。另一方面,还能通过增强DCT细胞之间的黏附来达到疗效的提升。
    本文作者利用无铜点击化学,结合糖代谢工程对DC进行修饰,构建了糖聚合物工程化的聚合物DC疫苗(G-DCV),用于增强G-DCVT细胞之间的粘附(图1)。首先,作者通过可逆加成断裂链转移聚合(RAFT)和端基转移,合成了具有二苯并环辛炔(DBCO)端基的甘露糖聚合物。对于细胞处理,作者将未成熟的骨髓源树突状细胞(BMDC)标记了叠氮,并在标记后的第三天,使用氟烷烃接枝聚乙烯亚胺(F-PEI)将模型抗原卵清蛋白(OVA)递送到DC中来获得DCV。接着,将糖聚合物-DBCO与表达叠氮基的DCV一起孵育,使DC表面共价修饰上糖聚合物(图2A)。
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1. 糖聚合物工程DC疫苗的构建和应用示意图。

    共聚焦图像和流式细胞术均证明了糖聚合物在树突状细胞表面的成功修饰(图2E&F),并且可以在树突状细胞上保留超过48小时,根据之前的研究,停留时间足以激活T细胞。此外,可以通过调节修饰过程中使用的糖聚合物-DBCO的量来调节DC表面糖聚合物的密度。以 CD80+CD86+ 表达为DC成熟标志进行流式表征,发现OVA/ F-PEI 递送后,DC成熟百分比从 7.7% 上升至 45.8%(图 2H)。
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2. 糖聚合物工程DC疫苗的制备。

    研究表明,DCT细胞之间的粘附在T细胞激活的早期阶段起着至关重要的作用。因此,作者采用细胞图像跟踪实验来确定糖聚合物修饰是否可以增强DCT细胞之间的细胞间粘附作用。结果表明,与T细胞和未修饰的DC之间的接触频率相比,T细胞和G-DC之间的接触频率增加到约2.4倍(图3C),平均黏附时间也从11分钟延长到了42分钟(图3D)。同时,游离的糖聚合物不能增强DCT细胞之间的粘附(图3B-D),进一步证明糖聚合物在DC上的表面锚定对于增强其与T细胞的粘附是必要的。作者推测DCT细胞之间粘附的增强可能归因于糖聚合物与T细胞表面的一些受体之间的特异性或非特异性相互作用,但具体作用方式仍需进一步验证。
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3. G-DCV细胞之间粘附行为的研究。

    接下来,作者进一步验证了G-DCV相较于未修饰的DCV,在体外和体内都能更有效地激活和扩增T细胞,可以更有效地抑制过继移植后小鼠B16-OVA(表达OVA抗原)肿瘤模型的生长。进一步与免疫检查点抑制剂结合,G-DCV 在 B16-OVA 和 CT-26 肿瘤模型中都能更有效地抑制肿瘤生长(图4)。
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4. B16-OVACT-26 肿瘤模型中联合G-DCVaPD-1进行肿瘤免疫治疗。

    综上所述,作者结合糖代谢工程和无铜点击化学,实现了活细胞表面的糖聚合物修饰,能够促进DCT细胞之间的粘附,从而提高DC疫苗在肿瘤免疫治疗中的疗效。糖聚合物工程为增强DC疫苗疗效提供了新思路。

作者: HYH  审校: LXY
DOI: 10.1002/anie.202315782
Link: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/anie.202315782

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