本技术属于纳米生物医学领域,具体公开了一种基于金属有机框架ZIF‑8的酵母仿生疫苗及其构建方法和应用,该仿生疫苗结构是将负载抗原OVA的ZIF‑8包封在酵母壳内部。本发明涉及到了该仿生疫苗的制备、抗肿瘤免疫反应。酵母壳为酵母菌经过酸碱处理和有机溶剂洗涤后获得,具有靶向抗原提呈细胞和刺激免疫反应的作用,负载抗原的金属有机框架ZIF‑8被包封在酵母壳内部,具有较好的稳定性和持续释放抗原的作用。ZIF‑8在抗原提呈细胞内分解,诱导抗原的溶酶体逃逸。本发明所述的酵母仿生疫苗可特异性靶向抗原提呈细胞,在体内持续释放肿瘤抗原,介导抗原的溶酶体逃逸和刺激强烈的抗肿瘤免疫反应,应用前景较好。
背景技术
传统的肿瘤疫苗通过肿瘤特异性抗原递送,发挥抗肿瘤免疫反应。然而,仅采用抗原递送激活免疫反应所产生的疗效和预后作用有限。为了引发持续和广泛的抗肿瘤免疫反应,需要通过药物递送体系发挥肿瘤特异性抗原递送和刺激免疫应答的协同作用。同时,为了克服肿瘤免疫耐受,向免疫系统持续提供抗原和免疫刺激是有必要的。
金属有机骨架材料是由过渡金属离子或金属簇与有机配体自组装形成多孔结构的结晶材料,其中ZIF-8由锌离子和二甲基咪唑配位组成的金属有机框架,其孔径可调、比表面积大、生物相容性好、对药物的负载能力高,并且在低pH环境下释放药物,在抗癌药物递送方面具有很好的应用前景。ZIF-8在中性或碱性pH环境下稳定,而在pH酸性环境下,其二甲基咪唑质子化,导致与锌离子的配位作用解除并释放药物。
ZIF-8具有良好生物相容性、pH响应性,通过仿生矿化可稳定封装蛋白质,是生物大分子胞内递送具有发展前景的载体,但由于缺乏特异性靶向,而导致ZIF-8的非特异性吸收以及剂量依赖性的细胞毒副作用。酵母壳作为病原体仿生载体,不仅能应用于抗原提呈细胞靶向,在吞噬特异性和免疫刺激性方面也具有明显优势,其多孔外壳有利于药物的装载,但也可能导致不可预期的药物泄漏,因而限制了在递药系统的研究与应用。
本发明通过研究发现,模式抗原OVA通过仿生矿化包封在ZIF-8内部,纳米粒子粒径可控,包封率达到90%以上,实现了酸响应性药物释放。同时,酵母壳带负电荷,ZIF-8抗原载体带正电荷,静电力吸附并内化到酵母壳内部。静电力相互作用将ZIF-8抗原载体更好的稳定在酵母壳内部,因此,本发明仿生疫苗具有更高的抗原载量和生理稳定性,相较于ZIF-8包封OVA的载体,具有更好的酸稳定性。此外,酵母壳具有抵抗溶酶体酸分解能力,可实现抗原在抗原提呈细胞内的持续释放和抗原呈递,相比于吸附在细菌表面的ZIF-8外壳,具有更高的抗原包封效率,以及低的毒副作用。
实现思路