肿瘤内共生细菌（如具核梭杆菌、血链球菌等）可促进乳腺癌转移，传统抗生素疗法因缺乏选择性、易破坏肠道菌群及引发耐药性，难以有效清除肿瘤内细菌。疫苗作为替代方案，需解决抗原覆盖不足与免疫激活效率低的问题。近日，中国苏州大学功能纳米与软物质研究院（FUNSOM）等研究团队在《Science Advances》发表题为“A polyvalent vaccine for selectively killing tumor-associated bacteria to prevent cancer metastasis”的突破性研究文章。

【期刊】Science Advances

【IF值】11.7

【DOI】10.1126/sciadv.adt0341

APExBIO团队为本文的实验研究提供了高品质的二抗产品 HRP Goat Anti-Mouse IgG (H+L) Antibody  (Cat. No：K1221) 以及荧光分子 Cy5.5 NHS ester (non-sulfonated)  (Cat. No：A8103)

活体成像：为研究纳米颗粒在淋巴结中的富集情况，将BALB/c小鼠随机分组后，分别皮内注射等量的经Cy5.5 （A8103, APExBIO, Houston, USA.）标记的细菌蛋白，蛋白以两种形式给药-封装于PLGA纳米颗粒中或游离形式。随后，在注射后4小时、6小时、8小时、24小时和36小时等时间点，利用IVIS Lumina III成像系统对小鼠进行荧光成像，以追踪和比较两种形式细菌蛋白在体内的荧光信号变化情况。

ELISA检测：为评估特异性体液免疫反应，采用酶联免疫吸附测定（ELISA）定量分析血清中抗原特异性IgG水平。具体方法为：以具核梭杆菌、血链球菌、粪肠球菌和木糖葡萄球菌的裂解物（蛋白质浓度40 μg/mL）包被ELISA板，随后对待测血清进行一系列两倍连续稀释，加入辣根过氧化物酶标记的山羊抗小鼠IgG（H+L）二抗（K1221, APExBIO, Houston, USA.）进行检测。终点滴度定义为在450 nm处测得的光密度值达到对照血清光密度值两倍时的样品稀释度。

肿瘤相关细菌（如具核梭杆菌、血链球菌等）可通过抑制免疫细胞浸润、增强肿瘤细胞抗剪切应力等机制促进乳腺癌等癌症转移，而传统抗生素疗法因缺乏选择性、破坏肠道菌群及诱导耐药性难以有效清除肿瘤内细菌。现有抗菌疫苗多为单一抗原或灭活菌苗，无法覆盖多种促转移菌，且难以同时激活体液免疫与细胞免疫，亟需开发兼具广谱性与高效免疫激活能力的新型疗法。

文章针对肿瘤内共生细菌（如具核梭杆菌、血链球菌等）促进癌症转移的关键问题，突破传统抗生素缺乏肿瘤靶向性、易引发菌群失调及耐药性的瓶颈，提出以多价纳米疫苗选择性清除肿瘤相关细菌的创新策略，通过激活特异性免疫应答抑制细菌诱导的转移。

PLGA/Ags疫苗诱导抗菌免疫反应的机制示意图

为研究疫苗的物理特性、抗原封装效率及稳定性，使用了W/O/W双乳化溶剂挥发法制备纳米颗粒，并通过动态光散射（DLS）、透射电镜（TEM）、SDS-PAGE及LC-MS/MS分析的方法，结果发现疫苗粒径约200 nm，冻干后粒径变化＜10%且形态保持完整，成功封装3642种细菌蛋白（覆盖细胞质、膜蛋白等亚细胞结构），抗原多样性显著优于单一成分疫苗。

Fig.1 PLGA/Ags纳米疫苗的制备与表征

为研究疫苗对DC成熟的促进作用及抗原摄取能力，使用了流式细胞术检测CD80/CD86表达、ELISA测定细胞因子（IL-12p70、TNF-α）分泌，并通过荧光标记抗原结合共聚焦显微镜观察的方法，结果发现PLGA/Ags组DC成熟标志物阳性率达62.8%（游离抗原组52.3%），促炎因子分泌量提升2-3倍，且DC对纳米颗粒抗原的摄取效率随时间递增，24小时时荧光强度为游离抗原组的1.8倍。

Fig.2 PLGA/Ags疫苗体外激活树突状细胞（DC）及抗原摄取效率

为研究疫苗在体内的淋巴结富集效率及对T/B细胞的激活效应，使用了活体成像追踪Cy5.5标记疫苗、流式细胞术分析淋巴结免疫细胞亚群及ELISA检测血清IgG的方法，结果发现PLGA/Ags在注射后8小时富集于引流淋巴结（荧光信号强度为游离抗原组的3倍），持续36小时不消退，显著促进CD8⁺ T细胞（比例提升40%）和B细胞活化，血清IgG抗体滴度为对照组的3倍。

Fig.3 PLGA/Ags疫苗体内淋巴靶向性与免疫应答评估

为研究疫苗对细菌驱动的肿瘤转移的治疗效果及作用路径，使用了构建4T1-Luc乳腺癌肺转移模型、生物发光成像监测转移负荷及细菌菌落计数（CFUs）的方法，结果发现PLGA/Ags组肺转移灶数量减少70%，生存期延长至细菌感染组的2倍，肺组织细菌CFUs降低90%且接近未感染组水平；阻断CD4⁺或CD8⁺ T细胞均导致抗菌效率下降，证实依赖细胞免疫与体液免疫协同作用。

Fig.4 PLGA/Ags疫苗抑制细菌诱导的乳腺癌肺转移及机制

为研究疫苗能否诱导持久免疫记忆以预防肿瘤复发，使用了三剂疫苗接种后检测记忆性T/B细胞比例、ELISA追踪抗体滴度，并通过二次肿瘤挑战验证保护效力的方法，结果发现疫苗诱导效应记忆T细胞（TEM, CD44⁺CD62L⁻）和中央记忆T细胞（TCM, CD44⁺CD62L⁺）比例分别增加1.5倍和2倍，记忆B细胞（CD19⁺CD38⁻）比例提升30%，停药42天后仍能显著延迟二次肿瘤转移（转移灶出现时间延长21天）。

Fig.5 PLGA/Ags疫苗诱导的长期免疫记忆效应

该研究开发了一种多价纳米疫苗（PLGA/Ags），通过将与乳腺癌转移相关的四种细菌（具核梭杆菌、血链球菌、粪肠球菌和木糖葡萄球菌）的可溶性和不溶性裂解物抗原封装在PLGA纳米颗粒中，成功诱导了强效的体液和细胞免疫反应。该疫苗能够选择性地清除肿瘤内的特定细菌及被这些细菌感染的肿瘤细胞，从而有效抑制细菌诱导的乳腺癌转移。动物实验表明，接种疫苗的小鼠不仅显著延长了生存期，甚至比未感染细菌的小鼠的肿瘤转移速度更慢。此外，该疫苗还诱导了长期的免疫记忆效应，能够有效预防肿瘤复发时细菌再次感染并促进转移。

Sci Adv.  2025 Mar 14;11(11):eadt0341. 

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