近年研究表明生物材料用于树突状细胞的体内标记和靶向免疫调控

来源：中科院再生医学

树突状细胞（Dendritic cells, DC）是机体内的抗原递呈细胞，在启动、调控、维持免疫应答中发挥重要作用，它能摄取、加工处理和递呈抗原，诱导特异性的细胞毒性T淋巴细胞（CD8细胞）生成。近年研究表明，应用肿瘤相关抗原体外冲击DC细胞，然后回输或免疫接种于载瘤宿主，可诱发特异性CD8细胞的抗肿瘤免疫反应，用于肿瘤治疗。但是，目前主要是通过将DC细胞体外分离培养并处理后，重新输入体内，这一系列体外操作可能会影响细胞特性，而且存在安全隐患。体内靶向激活DC细胞实现精确免疫调控仍然是一大难题。

近日，美国哈佛大学David J.Mooney教授研究团队开发了一种基于生物材料移植方式特异性标记体内树突细胞方法，并利用点击化学偶联实现树突细胞靶向调控用于肿瘤免疫治疗。

研究者将包含趋化因子GM-CSF和叠氮糖(Azido-Sugar)纳米颗粒的海藻酸盐凝胶材料移植到小鼠皮下，在移植后，GM-CSF的缓释可诱导DC细胞浸润到材料内部，在移植三天后，当DC细胞在材料内数量达到高峰时，利用超声作用加速叠氮糖纳米颗粒释放，促进材料里DC细胞对纳米颗粒的内吞。细胞将叠氮糖纳米颗粒内吞后，降解为叠氮糖，最终经过细胞内代谢途径重新以叠氮糖蛋白的形式呈递于DC细胞表面，这种叠氮分子可以在DC细胞表面稳定存在三周以上。

由于叠氮可以和dibenzocyclooctyne（二苯并环辛炔，DBCO）发生特异的点击化学反应，因此，在此技术的基础上注射不同DBCO分子可以实现多种应用。

第一，如果将DBCO-Cy5分子注射到体内后，可以特异性结合到含有叠氮基团的DC细胞，实现细胞体内的追踪。

第二，如果将DBCO修饰的炎症因子注射到体内，可以特异结合到含有叠氮基团的DC细胞，随着DC细胞在淋巴结与T细胞的结合，炎症因子可以靶向调控T细胞的激活。例如，在叠氮标记DC后，研究者注射DBCO修饰的IL-15/IL-15Ra,可以显著促进T细胞的激活，并且IL-15/IL-15Ra使用剂量可降低到传统方式的百分之一，这种靶向因子调控方式与传统炎症因子注射相比，增强了特异性，减少不良反应风险。

第三，如果将肿瘤特异抗原偶联DBCO，可生产肿瘤疫苗或用于肿瘤免疫治疗。例如，在叠氮标记DC细胞后，研究者注射DBCO修饰的人乳头状瘤病毒特异的E7肽以及可激活免疫系统的DBCO-CpG，与未修饰的E7和CpG相比，可以产生更多的针对E7肽的CD8 T细胞，并且可以明显抑制接种到小鼠体内的表达E7肽的肺肿瘤生长。

图   DC细胞体内标记及靶向免疫调控示意图

该研究成果于近日在线发表于Nature Materials杂志，这项研究为体内特异性标记DC细胞及调控DC细胞与机体相互作用提供了新方法，为癌症及免疫相关疾病研究及治疗带来新思路。