5月22日，Science Advances在線發(fā)表了中科院過程所馬光輝研究員團隊的研究”Self-healing microcapsules synergetically modulate immunization microenvironments for potent cancer vaccination”。作者報道了一種新型的基于微囊的高性能腫瘤疫苗接種方案。特殊的自我修復功能為抗原微囊提供了溫和而有效的范例。接種疫苗后，這些微囊可在原位形成良好的免疫微環(huán)境，其中抗原釋放動力學，募集的細胞行為和酸性環(huán)境以協(xié)同方式起作用。

抗原分子以擴散后的方式有效地裝載到了基于聚乳酸（PLA）的微球中，并且通過溫和的密封過程，表層的毛孔能夠愈合，從而產(chǎn)生了裝載抗原的微囊。接種疫苗后，這些微囊保留在注射部位并形成抗原庫。伴隨著微囊的降解，由于協(xié)調(diào)一致的持續(xù)抗原釋放和抗原提呈細胞（APC）募集，抗原持續(xù)內(nèi)化。在此過程中，作者首次發(fā)現(xiàn)源自降解產(chǎn)物的乳酸創(chuàng)造了良好的酸性環(huán)境，從而促進了抗原的吸收，交叉呈遞，APC募集和APC活化。這些精心調(diào)制的微環(huán)境協(xié)同誘導了活化的APC流動，這些APC歸巢于淋巴結(jié)并不斷誘導T細胞攻擊腫瘤細胞。作者使用各種類型的抗原[卵清蛋白（OVA）蛋白，粘蛋白1（MUC1）肽和新抗原]，腫瘤（淋巴瘤，黑色素瘤和乳腺癌）和模型（原發(fā)性生長，轉(zhuǎn)移和術(shù)后復發(fā)）進行系統(tǒng)驗證使用這些自愈微囊進行有效的癌癥疫苗接種具有卓越的治療效果和安全性。

圖1

在典型的微囊化過程中，應(yīng)將抗原與聚合物溶解在有機溶劑中，然后通過機械攪拌或均質(zhì)化進行乳化。這種復雜而嚴酷的過程可能會嚴重損害抗原的穩(wěn)定性和負載量，這不利于疫苗接種。為了解決這個問題，作者開發(fā)了一種溫和而有效的抗原微囊化方法。作者首先使用雙乳液法制備了微球，其中PLA（FDA批準的聚合物）被用作主要基質(zhì)，而聚（乙二醇）-b-poly-dl -丙交酯（PELA；兩親性聚合物）用作乳化劑。使用這種方法，可以通過調(diào)節(jié)乳化力，滲透梯度和孔演化時間來很好地控制結(jié)構(gòu)性能。

經(jīng)過優(yōu)化后，所得的微球在其表面（圖1，A和B）上表現(xiàn)出許多開孔（直徑≈2μm），內(nèi)部（圖1，C和C）具有相互連接的多孔網(wǎng)絡(luò)（孔徑≈5μm），孔隙率達到82 ％。在吸附過程中，此結(jié)構(gòu)極大地促進了大量抗原穿透微球。由于“自修復”是PLA的獨特現(xiàn)象，它發(fā)生在接近PLA玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（Tg = 41.42°C）的溫度下，所以柔和的紅外光觸發(fā)了聚合物鏈的自發(fā)重排（IR）輻射。結(jié)果，表面的孔已經(jīng)愈合，足以形成微囊（圖1，A'和B'），并且大量抗原被封裝（圖1，C'和D'），負載量高達20 ％。與傳統(tǒng)的預(yù)封裝方法不同，作者新的后封裝方法的關(guān)鍵特征是混合過程簡單，抗原不暴露于有機溶劑中以及加工條件溫和，從而大大提高了抗原穩(wěn)定性和負載量。

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