在全球癌癥負擔日益沉重的背景下,結直腸癌作為高發的黏膜腫瘤,其治療一直面臨著傳統疫苗難以激活黏膜免疫的困境。近日,《美國化學會志》(J. Am. Chem. Soc.)發表了一項突破性研究,研究團隊成功開發出基于富錳蒙脫土納米片的口服腫瘤治療疫苗(Mn-MMT@OVA),為結直腸癌免疫治療開辟了新路徑。Absin ELISA 試劑盒助力該研究,見證了黏膜免疫激活策略的重大突破。
文獻標題:Montmorillonite-Based Oral Vaccine for Colorectal Cancer Immunotherapy through Mucosal Immune Activation
發表期刊:Journal of the American Chemical Society(IF 15.6) | DOI:https:/ /doi.org/10.1021/jacs.5c06776
使用 Absin 產品:Mouse IL-4 ELISA Kit(abs520003)、Mouse IL-10 ELISA Kit(abs520005)、Human/Mouse/Rat TGF-β1 ELISA Kit(abs552208)


黏膜腫瘤(如結直腸癌)起源于黏膜組織,占全球癌癥負擔的重要比例。人體黏膜免疫系統占全身免疫細胞的 80%,是抵御黏膜腫瘤的關鍵防線,但傳統皮下或肌內注射疫苗因 “免疫 compartmentalization" 效應,難以激活黏膜免疫,導致臨床療效不佳。
口服疫苗雖能利用腸道黏膜這一最大免疫器官,且具備安全性高、患者依從性好等優勢,但面臨三大挑戰:胃酸和消化酶易降解抗原、腸道表面積大導致疫苗稀釋、腸道免疫耐受抑制免疫應答。如何突破這些瓶頸,成為口服腫瘤疫苗研發的核心命題。
研究團隊創新性地選擇蒙脫土(MMT)作為載體,通過離子交換技術將錳離子(Mn2?)和腫瘤抗原(OVA)嵌入其層狀結構中,構建 Mn-MMT@OVA 口服疫苗。其核心設計邏輯如下:
1. 載體選擇:蒙脫土天然具備耐胃腸道惡劣環境、黏膜黏附性強的特性,可作為 “疫苗儲庫" 保護抗原不被降解,并在腸道黏膜表面富集;
2. 免疫激活:Mn2?作為 cGAS-STING 通路的高效激活劑,能打破腸道免疫耐受,促進樹突狀細胞(DCs)成熟和抗原呈遞;
3. 黏膜歸巢:口服疫苗激活的免疫細胞會被 “黏膜印記",表達 α4β7、CCR9 等歸巢受體,精準遷移至結腸黏膜腫瘤部位,實現靶向殺傷。
研究通過透射電鏡(TEM)、原子力顯微鏡(AFM)等表征證實,Mn-MMT@OVA 具有典型層狀結構,平均尺寸 182 nm,層間距擴展至 3.36 nm,確保 OVA 和 Mn2?穩定負載(OVA 負載率 64.2 wt%,Mn2?負載率 7.15 wt%)。在模擬胃腸液中,疫苗能保持結構穩定,2 小時內僅釋放約 20% 的抗原和 Mn2?,進入腸道后 48 小時累計釋放率達 80%,避免了胃酸中 “暴釋"(對應原文圖 1、圖 2)。

原文圖1:Mn-MMT@OVA的合成與表征

原文圖2:Mn-MMT@OVA疫苗的黏膜黏附與儲庫建立
更重要的是,Mn-MMT@OVA 通過與腸道黏液蛋白(MUC2)的氫鍵、范德華力和靜電作用,實現腸道黏膜高效黏附,形成 “疫苗儲庫",顯著延長腸道滯留時間(比傳統鋁佐劑疫苗長 2 倍以上)(對應原文圖 2e-g、圖 3)。

原文圖3:MUC2與疫苗相互作用的分子動力學模擬
Mn-MMT@OVA 釋放的 Mn2?能強效激活 DCs 中的 cGAS-STING 通路,使磷酸化 STING(p-STING)和磷酸化 IRF3(p-IRF3)表達顯著升高,進而促進 DCs 成熟(CD11c?/CD80?/CD86?細胞比例達 64.1%)和抗原呈遞(CD11c?/H-2Kb SIINFEKL?細胞比例達 86.0%),遠優于傳統鋁佐劑疫苗(對應原文圖 4a-d)。

原文圖4:Mn-MMT@OVA對cGAS-STING通路的激活
疫苗顯著降低腸道內 IL-10、TGF-β 等抗炎因子水平,增加 CD8? T 細胞比例,并促進巨噬細胞向 MHC-II?活化表型轉化,形成促炎免疫微環境。CyTOF 分析顯示,疫苗組腸道內 T 細胞、B 細胞、DCs 等免疫細胞亞群顯著富集,為抗腫瘤免疫奠定基礎(對應原文圖 5)。

原文圖5:腸道免疫微環境的調控
在結直腸癌原位模型中,口服 Mn-MMT@OVA 能顯著抑制腫瘤生長,20 天后腫瘤重量較生理鹽水組降低 70% 以上,腫瘤組織出現廣泛壞死(對應原文圖 6)。同時,疫苗誘導腸道黏膜產生高水平抗 OVA IgA(黏膜免疫標志)和血清 IgG(全身免疫標志),并促進 CD3?/α4β7?、CD3?/CCR9?歸巢 T 細胞向腫瘤浸潤,腫瘤內 CD8? T 細胞比例達 8.03%,實現黏膜與全身免疫協同抗癌(對應原文圖 7)。

原文圖6:疫苗的體內抗腫瘤療效

原文圖7:黏膜和全身免疫應答的激活
實驗期間小鼠體重穩定,心、肝、脾、肺、腎等重要器官無形態異常,血常規和肝腎功能指標均在正常范圍,證實疫苗安全性良好(對應原文圖 6f、圖 S16-S17)。

原文圖S16:器官組織學分析

原文圖S17:血常規和血清生化分析
在這項高水平研究中,Absin 的核心產品為實驗的順利開展提供了關鍵保障,核心檢測試劑盒精準量化腸道免疫微環境變化:
Mouse IL-4 ELISA Kit(abs520003):特異性檢測小鼠腸道組織中 IL-4 的濃度水平,明確疫苗對 Th2 型免疫反應的調控作用,為評估腸道免疫微環境平衡提供直接數據。
Mouse IL-10 ELISA Kit(abs520005):精準定量腸道內 IL-10 的表達量,驗證疫苗是否能有效降低抗炎因子水平,打破腸道免疫耐受(對應原文圖 5d)。

原文圖5d:腸道IL-10水平檢測(使用Absin Mouse IL-10 ELISA Kit)
Human/Mouse/Rat TGF-β1 ELISA Kit(abs552208):跨物種兼容的高靈敏度試劑盒,準確檢測腸道組織中 TGF-β1 的含量變化,證實疫苗對免疫抑制性細胞因子的下調作用,為疫苗重塑腸道免疫微環境提供關鍵證據(對應原文圖 5e)。

原文圖5e:腸道TGF-β1水平檢測(使用Absin Human/Mouse/Rat TGF-β1 ELISA Kit)
該研究創新性地將蒙脫土的黏膜黏附特性與 Mn2?的免疫激活功能相結合,構建了首ge基于蒙脫土的口服結直腸癌疫苗,成功突破傳統疫苗的黏膜免疫激活瓶頸。Absin 作為科研工具服務商,始終以高品質產品助力前沿科研,為腫瘤免疫治療、納米藥物遞送等領域的創新研究提供堅實支撐。
本文內容基于《Journal of the American Chemical Society》(DOI: 10.1021/jacs.5c06776)原文獻;文中涉及的原文獻圖片、數據等知識產權歸原期刊及研究團隊所有。若存在侵權情形,敬請及時聯系我方刪除,我方將積極配合處理。