近几年来,随着免疫学的进展,肿瘤与免疫之间的关系不断被揭示,肿瘤免疫治疗已经成为除手术、化疗外最重要的治疗手段。肿瘤多肽疫苗由于其化学性质稳定,结构明确,易于制备,毒副作用小,无潜在致癌性,因而成为基因工程疫苗的研究热点。肿瘤多肽疫苗是将肿瘤抗原或肿瘤相关性抗原蛋白中优势表位肽或结构域与辅助T细胞特异性表位（Th）表位融合构建成的一种蛋白疫苗。肿瘤多肽疫苗联合免疫佐剂能够激活肿瘤抗原特异性免疫应答,特别是激活抗原特异性杀伤性T细胞（CTL）。在肿瘤多肽疫苗的设计当中,多种肿瘤相关性抗原如MUCIN1（MUC1）、CD20、MAGE-3已被用作肿瘤治疗靶点。MUC1与肿瘤的生长侵袭和血管生成密切相关。因其在肿瘤细胞表面异常高的表达,且胞外结构域VNTR（Variable Number of Tandem Repeats）异常糖基化导致核心表位暴露,从而成为一种良好的肿瘤多肽疫苗设计靶点。目前已研制出很多针对MUC1 VNTR的疫苗和免疫疗法用于控制MUC1阳性肿瘤。这些MUC1疫苗通常是通过化学偶联或者基因重组的方法将MUC1肽与富含Th表位的载体蛋白融合成多肽疫苗。由于这类多肽疫苗由于不能在病人体内诱导出足够强的MUC1特异性T细胞应答,因而临床疗效不尽人意。霍乱毒素B亚基（CTB）可以通过同TLR受体结合,激活粘膜免疫应答,使其成为良好的疫苗载体蛋白或疫苗佐剂。此外,与其它载体蛋白相比,CTB可以自发形成一个非共价五聚体,增加了抗原尺寸,具有更高的激发免疫应答的能力。本研究中我们通过表位预测,筛选出CTB分子表面的优势B细胞特异性表位（B表位）。通过替换表位,将MUC1多肽插入到CTB分子表面,构建出五聚化CTB-MUC1多肽嵌入疫苗。研究结果显示,联合氢氧化铝和CpG佐剂,CTB-MUC1可以在小鼠体内持续性诱导MUC1特异性CTL并具有显著的抗肿瘤疗效。尽管如此,和大多数肿瘤相关性抗原靶向的多肽疫苗类似,CTB-MUC1疫苗的抗肿瘤效果不足以完全抑制肿瘤的生长。其中一个主要的原因就是肿瘤诱导的抑制性免疫环境。已发表的研究表明,提高免疫治疗疗效应该同时考虑清除掉体内的免疫抑制因子,例如髓系来源的抑制性细胞（Myeloid derived suppressor cells MDSC）,调节性T细胞（Treg）,肿瘤相关巨噬细胞（TAM）及其分泌的免疫抑制因子。其中MDSC被认为是导致肿瘤免疫抑制的首要原因。在肿瘤病人体内MDSC持续增加,其分泌的多种免疫抑制因子持续积累,从而抑制了T细胞的活化,促进了肿瘤血管生成。因此,清除体内的MDSC应该是一种十分有效的改善肿瘤免疫环境增强抗肿瘤免疫应答的手段。MDSC细胞表达的钙离子结合蛋白MRP-8/14（S100A8/S100A9）可以作为MDSC的表面标志物用于靶向MDSC的药物开发。本研究以CTB为疫苗载体,分别构建了小鼠五聚化蛋白疫苗CTB-S100A8/CTB-S100A9。动物实验结果显示,S100A8或S100A9免疫后并不能产生抗体,而CTB-S100A8或CTB-S100A9能够打破自身免疫耐受,分别产生高滴度的S100A8或S100A9特异性抗体。同时,在肿瘤预防性动物模型研究中,CTB-S100A8或CTB-S100A9具有显著的抗肿瘤效果。其中,对各组小鼠的脾脏和外周血白细胞进一步地分析结果发现,CTB-S100A8或CTB-S100A9免疫后能够分别抑制外周血中单核细胞来源和粒细胞来源的MDSC。此外,相比于对照组,S100A9或CTB-S100A9免疫组中脾脏和外周血中的Treg也显著减少。以上结果提示,CTB-S100A8或CTB-S100A9免疫小鼠后能显著减少肿瘤免疫抑制细胞MDSC和Treg,改善肿瘤免疫环境,增强抗肿瘤免疫应答。上述研究结果证明,通过B表位插入或者末端融合构建五聚化CTB-蛋白疫苗是一种有效的疫苗设计手段,可广泛地应用于其它肿瘤蛋白疫苗的研究。此外,基于构建的靶向肿瘤相关性抗原及肿瘤免疫抑制细胞的五聚化蛋白疫苗均能够在小鼠模型中显著地激活较强的抗肿瘤免疫应答。未来的肿瘤疫苗研究应同时考虑构建靶向肿瘤和肿瘤免疫环境的多靶点疫苗。这种联合疫苗将具备更加显著的抗肿瘤疗效和更大的临床应用价值。