肿瘤免疫治疗是最具前景的治疗方式,而疫苗是为了根除肿瘤细胞而采取的一种疗法。疫苗属于主动免疫治疗,通过激发或调动机体的免疫系统,增强其在微环境中的抗肿瘤免疫力,从而控制和杀伤肿瘤。肿瘤治疗需要激活较强的细胞毒T淋巴细胞反应以对抗癌变细胞的快速增长,而目前的疫苗存在着诱导细胞免疫应答弱、持续时间短等问题。基于纳米生物材料开发的疫苗递送系统在增强免疫原性和提高抗肿瘤应答方面具有重要作用,自组装短肽水凝胶在肿瘤疫苗的研究中正在成为新的热点。目的:树突状细胞(Dendritic cells,DCs)疫苗存在着体内存活时间短、归巢效率低、免疫激活能力弱等缺陷。本研究采用自组装短肽水凝胶支架负载DCs疫苗,通过局部注射的方式,以期提高细胞的体内活性、归巢能力及抗肿瘤的效率,明确免疫途径与作用机制,提高其肿瘤免疫治疗的效果;而表位疫苗由于分子量小,化学结构简单,导致其免疫原性较弱。本研究通过将表位以共价键的方式连接到自组装的短肽上,形成纳米结构的水凝胶疫苗,从而改变表位肽在疫苗中的存在形式,以期提高免疫原性,改善表位疫苗的细胞免疫应答效应,获得良好的抗肿瘤免疫治疗效果。方法:针对新型DCs疫苗的研究,合成并表征自组装短肽水凝胶材料RADA16。将细胞置于支架材料中,采用死活染色和流式细胞仪检测等方法分析水凝胶对DCs活力及功能的影响;采用绿色荧光蛋白阳性的DCs进行体内分布实验,将培养的DCs、抗原与水凝胶共孵育后皮下注射至小鼠的右侧后背部,在不同时间点收集注射的水凝胶和腹股沟引流淋巴结,流式细胞仪及组织切片检测注射的细胞在体内的分布情况以及DCs向淋巴结的归巢效率。采用水凝胶负载DCs疫苗联合抗PD-1抗体进行小鼠体内免疫效果和预防及治疗性抗肿瘤研究。针对表位疫苗的研究,将成胶因子KKFKFEFEF(KKEF)与CD8+T细胞表位TRP2180-188(SVYDFFVWL)通过二硫键连接,制备键合表位的短肽疫苗。与DCs混合培养后,通过共聚焦显微镜检测细胞对表位疫苗的摄取情况;采用死活染色和流式细胞仪检测等方法分析多肽疫苗对DCs活力及成熟的影响;将致敏DCs与免疫小鼠分离的脾细胞混合培养,采用CCK-8和ELISA等方法检测细胞增殖和细胞因子分泌水平。通过表位疫苗联合抗PD-1抗体进行小鼠体内抗肿瘤作用及机制研究。结果:合成了短肽水凝胶材料RADA16,通过质谱和液相色谱验证了材料的纯度,水溶液溶解自组装后形成了具有β折叠的纳米纤维结构。DCs的加入并不影响水凝胶的成胶能力,水凝胶也没有改变细胞对抗原的摄取和成熟。将短肽水凝胶材料RADA16负载的DCs疫苗和抗原,注射到小鼠体内皮下形成DCs疫苗结节,水凝胶作为DCs疫苗和抗原的递送载体能够提高外源性DCs存活率,促进DCs向引流淋巴结的迁移;同时,抗原从水凝胶中缓释,能够原位募集机体自身DCs,产生内源性DCs疫苗。荷瘤小鼠体内免疫结果表明,该新型DCs疫苗促进了效应CD8+T细胞浸润到肿瘤组织内,并表现出良好的肿瘤预防和免疫治疗效果。与抗PD-1抗体联合使用,可以进一步提高肿瘤免疫治疗效果。将KKEF-TRP2溶解在水中,加入少量的饱和盐溶液后,形成了具有纳米纤维状结构的水凝胶。与免疫细胞混合培养后,DCs能够摄取水凝胶表位多肽,且提高了细胞表面成熟标志物CD86和MHCI的表达,促进了脾细胞特异性的增殖。荷瘤小鼠体内免疫结果表明,该表位疫苗促进效应CD8+T细胞浸润到肿瘤组织内,并表现出良好的肿瘤治疗效果。与抗PD-1抗体联合使用,同样可以提高肿瘤免疫治疗效果。结论:短肽水凝胶材料RADA16负载DCs和抗原所形成的疫苗结节,提高了外源性DCs活性并募集了内源性DCs,通过促进效应CD8+T细胞浸润到肿瘤组织内表现出良好的肿瘤预防和免疫治疗效果。键合表位的多肽疫苗KKEF-TRP2能够形成宏观可见的水凝胶,通过表位自组装使其分子量增大,形成的纳米结构提高了疫苗的免疫原性与体内稳定性,通过促进DCs的摄取和提呈激活了特异性的淋巴细胞增殖,提高了抗肿瘤作用。