一种基于生物膜凝胶的肿瘤疫苗及其制备方法和应用

本发明属于医药，具体涉及一种基于生物膜凝胶的肿瘤疫苗及其制备方法和应用。

背景技术：

1、公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

2、肿瘤免疫治疗是一种旨在激活或恢复机体免疫系统识别并消除肿瘤的治疗方法，与传统疗法相比，免疫治疗具有更高的特异性和更低的副作用。肿瘤疫苗通过诱导抗肿瘤长期免疫记忆反应，可以预防特定肿瘤的发生，并防止肿瘤转移和复发，因此具有降低肿瘤发病率和改善预后的潜力，具备极高的研究价值和广阔的临床应用前景。

3、疫苗主要由抗原和佐剂两部分组成。在目前临床前研究的肿瘤疫苗中，一般使用多肽、蛋白、dna和mrna等作为肿瘤抗原，只能传递一种或少数几种已知的肿瘤特异性抗原，很难克服肿瘤之间和肿瘤内部的异质性，限制了其广泛根除肿瘤的能力。此外，为增强抗原的免疫原性，多数疫苗通常会使用单一类型的佐剂，但是单一类型的佐剂协同引发免疫的作用不如含有多种微生物相关分子模式的细菌强烈。然而，细菌的潜在副作用和生物安全性问题限制了其进一步应用。

4、受制于疫苗在体内递送时淋巴靶向性低、体内半衰期短、易被清除等因素，为确保产生长期免疫记忆，从而预防肿瘤发生、发展或复发，预防性肿瘤疫苗通常需要多次注射来给予机体足够的抗原刺激。然而，多次注射造成的疼痛使得患者依从性降低，是肿瘤疫苗使用时的一个重大阻碍。

技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于生物膜凝胶的肿瘤疫苗及其制备方法和应用。本发明由生物膜和氧化海藻酸钠接枝构成生物膜凝胶，生物膜凝胶负载蛋白酶抑制剂后形成肿瘤疫苗。一方面，肿瘤疫苗能够靶向树突状细胞并传递多种肿瘤特异性抗原和微生物相关分子模式，解决肿瘤疫苗抗原特异性与多样性不足以及免疫原性弱等问题；另一方面，肿瘤疫苗可以实现疫苗组分缓释，减少给药次数，为开发单次注射持久起效的肿瘤疫苗提供了广阔前景。

2、为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

3、第一方面，本发明提供了一种生物膜凝胶，由生物膜接枝氧化海藻酸钠生成，所述生物膜由肿瘤细胞膜和细菌外膜囊泡杂化形成。

4、第二方面，本发明提供了一种第一方面所述的生物膜凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5、s1、将肿瘤细胞膜和细菌外膜囊泡混合，水浴超声后通过200nm聚碳酸酯膜反复挤压得到未修饰的生物膜；

6、s2、将未修饰的生物膜与dspe-peg2000-mannose混合孵育，离心去除游离的dspe-peg2000-mannose，得到修饰甘露糖靶头的生物膜；

7、s3、在氧化海藻酸钠水溶液中加入未修饰的生物膜或修饰甘露糖靶头的生物膜，得到的混合溶液在室温下搅拌反应，超滤离心后得到生物膜凝胶溶液，在生物膜凝胶溶液中加入cacl2溶液，得到生物膜凝胶。

8、第三方面，本发明提供了一种基于生物膜凝胶的肿瘤疫苗，包括第一方面所述的生物膜凝胶和药物，所述药物为蛋白酶抑制剂。

9、第四方面，本发明提供了一种第三方面所述的肿瘤疫苗的制备方法，其特征在于，将药物溶液和第一方面所述的生物膜凝胶的溶液混合，得到肿瘤疫苗溶液，肿瘤疫苗溶液中加入cacl2溶液即可得到肿瘤疫苗。

10、第五方面，本发明提供了一种第四方面所述的肿瘤疫苗在制备肿瘤预防或治疗产品中的应用。

11、上述本发明的一种或多种技术方案取得的有益效果如下：

12、本发明制备了由肿瘤细胞膜与细菌外膜囊泡杂化形成的生物膜，与氧化海藻酸钠通过化学键连接构成的生物膜凝胶，将生物膜作为疫苗组分，并构筑到凝胶骨架中，可解决肿瘤疫苗的抗原多样性不足和免疫原性弱等问题，并且实现疫苗组分的长期缓释。

13、本发明将增强抗原呈递过程的药物加载于生物膜接枝氧化海藻酸钠的生物膜凝胶，可以协同增强肿瘤抗原的交叉递呈，增强疫苗激活cd8+t细胞的效力。

14、本发明制备的生物膜凝胶通过与树突状细胞共培养的实验，显示出促进dc成熟和促进dc分泌高水平的细胞因子的作用，表明该制剂能有效地传递抗原和佐剂给dc，展示其作为肿瘤疫苗的潜力。

技术特征：

1.一种生物膜凝胶，其特征在于，由生物膜接枝氧化海藻酸钠生成，所述生物膜由肿瘤细胞膜和细菌外膜囊泡杂化形成。

2.如权利要求1所述的生物膜凝胶，其特征在于，所述氧化海藻酸钠的氧化度为5％-30％，所述肿瘤细胞膜和细菌外膜囊泡的比例按膜蛋白质量比为100:1-5。

3.如权利要求1所述的生物膜凝胶，其特征在于，所述生物膜为未修饰的生物膜或修饰甘露糖靶头的生物膜。

4.一种权利要求1-3任一项所述的生物膜凝胶的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s1中，肿瘤细胞膜和细菌外膜囊泡按膜细胞质量比为100:1-5混合，超声时间为20-40min，挤压次数为20-25次；

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤s3中，混合溶液中未修饰的生物膜或修饰甘露糖靶头的生物膜的膜蛋白浓度为6-15mg/ml，混合溶液中氧化海藻酸钠的浓度为15-30mg/ml，反应时间为5-7h。

7.一种基于生物膜凝胶的肿瘤疫苗，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述的生物膜凝胶和药物，所述药物为蛋白酶抑制剂。

8.一种权利要求7所述的肿瘤疫苗的制备方法，其特征在于，将药物溶液和权利要求1-3任一项所述的生物膜凝胶的溶液混合，得到肿瘤疫苗溶液，肿瘤疫苗溶液中加入cacl2溶液即可得到肿瘤疫苗。

9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，药物溶液的浓度为2-4mg/ml，生物膜凝胶的溶液中膜蛋白的浓度为6-15mg/ml，药物溶液和生物膜凝胶溶液的体积比为8-9:1。

10.一种权利要求7所述的肿瘤疫苗在制备肿瘤治疗或预防产品中的应用。

技术总结
本发明属于医药技术领域，具体涉及一种基于生物膜凝胶的肿瘤疫苗及其制备方法和应用。本发明提供了一种生物膜凝胶，由生物膜接枝氧化海藻酸钠生成，所述生物膜由肿瘤细胞膜和细菌外膜囊泡杂化形成。本发明进一步提供了由上述生物膜凝胶和蛋白酶抑制剂组成的肿瘤疫苗。一方面，肿瘤疫苗能够靶向树突状细胞并传递多种肿瘤特异性抗原和微生物相关分子模式，解决肿瘤疫苗抗原特异性与多样性不足以及免疫原性弱等问题；另一方面，肿瘤疫苗可以实现疫苗组分缓释，减少给药次数，为开发单次注射持久起效的肿瘤疫苗提供了广阔前景。

技术研发人员：栾玉霞,聂鑫鑫,赵凯
受保护的技术使用者：山东大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13