[發明專利]基于工程化線粒體的腫瘤抗原遞送系統及應用

在審

• 申請號: 202211397177.0
• 申請日: 2022-11-09
• 公開（公告）號: CN115779097A
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 魏霞蔚;魏于全
• 申請（專利權）人: 四川大學
• 主分類號: A61K47/46
• 分類號: A61K47/46;A61K39/00;A61K39/39;A61K48/00;A61P35/00;A61P35/02
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 許澤偉

本發明屬于生物醫藥技術領域，具體涉及基于工程化線粒體的腫瘤抗原遞送系統及應用。盡管線粒體中的DNA和磷脂成分作為TLR的激動劑已有報道，但是目前尚無文獻報道以線粒體作為腫瘤抗原遞送系統，構建基于轉基因線粒體的預防性/治療性腫瘤疫苗。本發明以鳥氨酸氨甲酰基轉移酶(OTC)作為前導序列的質粒，結合慢病毒轉染系統，建立了靶向線粒體的抗原表達平臺。以卵清蛋白(OVA)和酪氨酸酶相關蛋白2(TRP2)為模型抗原，構建在線粒體上過表達OVA或TRP2的穩定細胞株，并提取其中的轉基因線粒體(OVA?MITO和TRP2?MITO)用于評價它們作為腫瘤疫苗的效力。

技術領域

本發明屬于生物醫藥技術領域，具體涉及基于工程化線粒體的腫瘤抗原遞送系統及應用。

背景技術

腫瘤疫苗的開發旨在通過激發針對腫瘤的適應性免疫反應來預防和治療腫瘤。目前，已出現多種類型的腫瘤疫苗，它們包括肽段疫苗、全細胞疫苗、核酸疫苗、病毒載體疫苗等。然而，這些腫瘤疫苗大多未能在臨床上取得實際性的進展。例如，已有研究表明，肽段腫瘤疫苗缺乏臨床療效的可能原因是：抗原被遞送到非專業的抗原呈遞細胞(APC)或未發炎的淋巴器官。而一些評估自體細胞疫苗抗腫瘤效力的臨床試驗，由于缺乏適宜的佐劑來逆轉腫瘤的免疫抑制作用，也未能到達主要終點。另外，PROSTVAC和PANVAC等病毒載體疫苗作為單藥也未能充分地誘發免疫應答，目前進行中的臨床試驗正在評估它們與免疫檢查點抑制劑聯合使用的抗腫瘤效力。這些臨床結果說明，提高抗原遞送的準確性以及佐劑的輔助作用是提高腫瘤疫苗效力的關鍵。

最近的研究表明，模式識別受體(PPR)的激活對于為腫瘤疫苗產生有效和持久的抗腫瘤免疫至關重要。例如，當使用損傷相關分子模式(DAMPs)作為一種Toll樣受體(TLR)激動劑作為疫苗佐劑時，可以向免疫系統表明疫苗抗原是外來的和危險的，這一點對肽段或蛋白類疫苗尤其重要。現有研究揭示了氧化的線粒體DNA作為一種DAMP，可在STING通路的介導下，增強細胞疫苗的抗腫瘤作用。此外，還有一些臨床前研究表明，使用TLR7/8和TLR9激動劑作為佐劑，能促進原位腫瘤疫苗的治療效果。

線粒體是具有原核生物特性的特殊細胞器，可有效激活免疫應答。許多線粒體來源的成分被認為是刺激PRR的DAMP，例如線粒體中的心磷脂可激活TLR2，線粒體DNA可激活TLR9/STING通路等。根據發明人前期研究，癌細胞中分離出的線粒體很容易被樹突狀細胞吞噬。

盡管線粒體中的DNA和磷脂成分作為TLR的激動劑已有報道，但是目前尚無文獻報道以線粒體作為腫瘤抗原遞送系統，構建基于轉基因線粒體的預防性/治療性腫瘤疫苗。

發明內容

本發明的目的在于從解決現有技術的不足出發，提出一個新的腫瘤抗原遞送系統，即基于轉基因線粒體的腫瘤抗原遞送系統。通過構建了在靶向于線粒體上過表達腫瘤抗原的穩轉細胞株，提取富集腫瘤抗原的線粒體，從而制備腫瘤疫苗。

具體地，構建了在靶向于線粒體上過表達腫瘤抗原的穩轉細胞株，提取了富集腫瘤抗原的線粒體，以卵清蛋白(OVA)或酪氨酸酶相關蛋白2(TRP2)作為模型抗原，制備了腫瘤疫苗。在小鼠中對線粒體疫苗的預防和治療作用進行了評估，顯示出極強的抗腫瘤作用和免疫激活作用。

更具體地，是以鳥氨酸氨甲酰基轉移酶(OTC)作為前導肽序列的質粒、結合慢病毒轉染系統，建立了靶向線粒體的抗原表達平臺。借助該技術，本發明成功分離出了富集腫瘤抗原的轉基因線粒體作為腫瘤疫苗，并在動物模型中系統地評價了轉基因線粒體疫苗對腫瘤的預防和治療效果。

本發明的目的通過下述技術方案實現：

第一，本發明首先提供一種腫瘤抗原遞送系統，其包括轉基因線粒體。

其中，所述腫瘤抗原包括但不限于：已知被證明可作為腫瘤抗原的分子；篩選出的個體化腫瘤相關新抗原。