近日,新疆维吾尔自治区农业科学院作物所粮油品质分析与综合利用创新团队联合新疆大学生命科学与技术学院新疆生物资源基因工程重点实验室李金耀教授团队,在国际知名学术期刊《International Immunopharmacology》(IF=4.9/Q1)发表了题为“Dendritic cell-based vaccine prepared with recombinant Lactococcus lactis eukaryotic-prokaryotic dual expressing OVA enhances antitumor efficacy by both direct and cross-presentation”的论文,该论文报道了真核原核双表达OVA重组乳酸乳球菌(L.L)为制备树突状细胞(DC)疫苗的最佳抗原发送方式,增强了抗原特异性细胞免疫反应和抗B16-OVA肿瘤效果,为肿瘤治疗性DC疫苗的研制提供了借鉴,为临床应用奠定了基础。

重组乳酸乳球菌(L.L)通过TLR2介导的内吞作用进入树突状细胞(DC)的吞噬体。在吞噬体内,部分重组L.L被活性氧(ROS)和一氧化氮(NO)裂解。裂解后释放的部分蛋白和质粒暴露于吞噬体环境中。其中,部分蛋白被吞噬体内的蛋白水解酶降解为肽段,这些肽段与MHC II分子结合形成复合物,最终呈递并激活CD4+T细胞。
与此同时,另一部分蛋白、质粒以及未被裂解的重组L.L,则可通过ROS的作用破坏吞噬体膜,逃逸至细胞质中。在细胞质中,未被裂解的重组L.L可被胞质ROS及蛋白酶进一步裂解,释放出DNA和蛋白。释放的DNA进入细胞核进行转录,转录产物(mRNA)返回细胞质翻译成新蛋白。最终,这些存在于细胞质中的蛋白(无论是直接释放的还是新合成的)均可被蛋白酶体降解加工。加工产生的肽段与MHC I分子结合形成复合物,进而激活CD8+T细胞。此外,激活的CD4+T细胞也能进一步促进CD8+T细胞的活化。
由此可见,我们构建的兼具真核与原核表达能力的重组L.L递送系统具有显著优势:1.诱导Th1型免疫反应并协同激活CD8+T细胞:该系统不仅能有效诱导Th1型免疫反应(主要由CD4+T细胞介导),还能通过上述机制直接激活CD8+T细胞,实现协同效应。这是许多其他载体递送系统难以有效实现的。2.缓释效应与持续免疫:相较于其他载体系统有限的DNA携带量和瞬时表达,重组L.L在细胞质中缓慢裂解的特性起到了缓释作用,能够持续提供抗原,从而产生更持久的免疫反应。

新疆维吾尔自治区农业科学院作物所粮油品质分析与综合利用创新团队新进博士张婷婷和新疆大学博士研究生黄帅为本文的共同第一作者;新疆大学生命科学与技术学院李金耀教授、许岳慷教授和李轶杰副教授为论文的共同通讯作者。新疆维吾尔自治区农业科学院作物所粮油品质分析与综合利用创新团队首席于明研究员和副首席毛红艳副研究员给予了该论文指导。该研究得到了国家自然科学基金(32360185)、新疆维吾尔自治区自然科学基金杰出青年基金(2022D01E39)、天山英才培养计划(2023TSYCLJ0043)、国家自然科学基金重大项目(91742101)、新疆重点实验室开放研究基金项目(2022D04018)、新疆农业科学院农业科技创新稳定支持项目(xjnkywdzc-2024003-41)和2024年自治区天池英才计划的资助。
文章链接:https://authors.elsevier.com/sd/article/S1567-5769(25)01253-6