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癌症被认为是一种难以治愈的疾病,目前已在中国以及世界各国范围内蔓延,其逐年上升的发病率和死亡率意味着人类距离克服癌症还有很漫长的征程。近年来,癌症免疫疗法在临床治疗中取得突破性进展,以免疫检查点抑制剂为代表的抗癌药物成为众多临床医生和学者关注研究的热点。.癌症的免疫检查点阻断治疗,与传统的靶向肿瘤细胞治疗方式有所不同,它是直接靶向机体免疫系统的,通过阻断活化T细胞上负性协同刺激分子CTLA-4、PD-1和PD-L1等,使得患者体内抗肿瘤免疫功能极大改善。程序性死亡受体-1(Programmed cell death-1,PD-1)也被称为免疫检查点,目前开发的检查点阻断剂主要是拮抗PD-1或PD-L1的单克隆抗体;除此之外,还发现一种可溶性PD-1蛋白(SolublePD-1,sPD1)也能与PD-L1结合。根据文献,sPD1通过干扰PD-1/PD-Ls信号通路,提高了小鼠抗病毒或抗肿瘤免疫活性,作为检查点抑制抗体的替代形式,sPD1可能具有潜在的临床应用价值。本论文前期研究肿瘤基因疫苗CpDV-IL2-MS(简称MS),以肿瘤相关抗原MUC1 VNTR和Survivin为靶点,采用DNA疫苗初免-重组腺病毒疫苗加强的免疫策略,在小鼠模型上取得一定抗肿瘤免疫结果。然而,肿瘤疫苗应用于临床的案例屡屡失败,其原因可能是免疫初期活化T细胞上调表达负协同刺激信号,导致T细胞无能。本论文研究中,为了进一步提高以MUC1和Survivin(简称MS)为靶点的肿瘤基因疫苗的抗肿瘤免疫活性,拟将阻断PD-1/PD-L1的sPD1分子与肿瘤抗原MS融合构建DNA疫苗CpDV-IL2-sPD1/MS(简称sPD1/MS),考察疫苗是否增强抗肿瘤免疫以及在荷瘤小鼠体内的抗肿瘤治疗效果。结果显示,与MS疫苗相比,sPD1/MS疫苗免疫小鼠产生了高效的肿瘤抗原特异性抗体反应和特异性细胞免疫反应,由此说明,基于sPD1的肿瘤基因疫苗具有引发抗肿瘤免疫增强的作用。基于sPD1的肿瘤疫苗除了融合表达sPD1/MS的疫苗形式,理论上,也可以是sPD1与MS疫苗联合共注射的形式。为了最大限度地提高肿瘤基因疫苗的免疫增强效果,我们使用上述两种基于sPD1的基因疫苗形式免疫小鼠,结果显示,单独的sPD1疫苗没有诱导产生特异性免疫应答,而sPD1/MS和sPD1联合MS共注射的小鼠都产生阳性体液免疫和细胞免疫反应。鉴于sPD1/MS融合基因疫苗呈现出更为明显增强免疫的趋势,我们认定sPD1/MS融合基因疫苗是最有利的疫苗形式。与MS疫苗相比,sPD1/MS疫苗所诱导的Th1和Th2型免疫反应都较强烈。通过系列免疫激活细胞因子mRNA表达,初步探究sPD1/MS增强免疫机制,结果在免疫小鼠腹股沟淋巴结组织中,检测到与树突状细胞(Dendritic cells,DCs)成熟相关因子CD86上调表达,说明sPD1/MS疫苗在淋巴结的初免反应即可激活DC。进一步检测发现,单独的sPD1促进IL12 p35和IL12 p40的上调表达,但无法激活其它细胞因子;而融合肿瘤抗原的sPD1/MS疫苗则大幅提高了 DC对Survivin抗原的摄取,并且促进CD80、CD86、IL-6、IL-12、PD-L1和GzmB等细胞因子的表达。上述结果提示我们sPD1分子存在免疫佐剂效果。在黑色素瘤和结直肠癌小鼠模型上检测sPD1/MS疫苗抑制肿瘤生长曲线和生存期曲线,结果与MS疫苗相比,sPD1/MS显著地抑制肿瘤生长,且有延长荷瘤小鼠寿命的趋势。sPD1/MS与化药奥沙利铂联合治疗结直肠癌小鼠,取得良好的协同抑瘤效果。综上所述,基于sPD1的融合肿瘤基因疫苗CpDV-IL2-sPD1/MS能够诱导较强的抗肿瘤体液免疫和细胞免疫,同时显现出对荷瘤小鼠的有效治疗作用,这为将来本课题组应用以MUC1和Survivin为靶点的肿瘤疫苗进入临床提供了一定的研究依据。