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【烈冰NovelCyto助力】破冰“冷肿瘤”!新型B细胞疫苗MAX449协同PD-1抗体,激活抗肿瘤免疫应答

2026-02-06

烈冰生物微孔单细胞测序平台NovelCyto助力高分文章发表!

近日,陆军军医大学(第三军医大学)吴玉章院士/陈戬教授团队在生物医学领域权威期刊《Theranostics》(IF=13.3)上发表了题为“The novel B-cell epitope peptide vaccine, MAX449, exhibits significant anti-tumor efficacy and enhances the therapeutic effects of PD-1 antibodies on tumors by modulating the activity of PMN-MDSCs” 的研究论文。

该研究成功研发了一种靶向C5a-C5aR信号轴的新型B细胞表位肽疫苗MAX449,在多种小鼠肿瘤模型中表现出显著的抗肿瘤效果,并能有效增强PD-1抗体疗法的响应。研究系统揭示了MAX449通过调控中性粒细胞样髓系来源抑制细胞(PMN-MDSCs)的迁移与免疫抑制功能,从而重塑肿瘤免疫微环境、激活抗肿瘤T细胞免疫的分子机制。烈冰生物在本研究中提供了关键的单细胞测序与系统生物信息学分析支持。

一、研究背景

尽管PD-1/PD-L1免疫检查点抑制剂在多种肿瘤中取得突破,但仍有大量患者对其不响应或易产生耐药。研究发现,C5a-C5aR信号轴在肿瘤免疫逃逸中起关键作用,尤其是通过募集和激活PMN-MDSCs,形成免疫抑制微环境,削弱T细胞功能。

针对目前C5a-C5aR的单克隆抗体存在响应率低、成本高、易耐药等问题。本研究开发了两种基于B细胞表位的肽疫苗MAX449和MAX450。其中MAX449在多种肿瘤模型中通过诱导多克隆抗体持续阻断C5a-C5aR通路有效抑制肿瘤进展,同时其与PD-1抗体联用的协同可以显著增强抗肿瘤疗效。

二、实验设计与方法

关键机制研究样本

为深入解析免疫微环境变化,研究对4T1肿瘤模型的肿瘤浸润免疫细胞进行了重点的单细胞测序分析。

对照组:来自经PBS处理的4T1荷瘤小鼠的肿瘤组织。

MAX449处理组:来自经MAX449疫苗治疗的4T1荷瘤小鼠的肿瘤组织。

单细胞测序平台

烈冰生物NovelCyto

主要技术手段

scRNA-seq、流式细胞术、酶联免疫吸附试验(ELISA)、Western Blot等

数据分析

基于烈冰NovelBrain云平台,完成细胞聚类、亚群注释、差异基因分析、拟时序分析、通路富集等全流程分析

二、主要研究发现

1、MAX449高效诱导C5a抗体产生并发挥显著抗肿瘤效果

研究通过引入辅助T细胞表位成功设计出新型疫苗MAX449,该疫苗能高效诱导机体产生高滴度的C5a特异性抗体(图1F-G)。在4T1、CT26及B16F10等多种小鼠肿瘤模型中,MAX449单药治疗均显示出显著的肿瘤生长抑制效果(图1H-S)。进一步的机制验证表明,其抗肿瘤作用完全依赖于B细胞产生的抗体,并且与直接阻断C5a-C5aR通路的小分子拮抗剂(C5aRA)效果相当,确证了MAX449通过诱导抗体阻断该信号轴发挥功能(图2)。

                                                                                                                                                                       图1

                                                                                                                                                                     图2

2、单细胞测序揭示MAX449重塑肿瘤免疫微环境

为了系统解析MAX449如何改变肿瘤内部的免疫状态,研究借助烈冰生物NovelCyto平台对肿瘤浸润免疫细胞进行单细胞RNA测序。分析显示,治疗后肿瘤微环境中免疫抑制性的PMN-MDSCs和中性粒细胞比例显著下降,而CD8+ T细胞等抗肿瘤效应细胞比例则大幅上升(图3A-C)。这一由“冷”变“热”的免疫微环境重塑,在蛋白水平上通过流式细胞术得到了全面验证(图3D-N)。

                                                                                                                    图3

3、MAX449特异性靶向并调控PMN-MDSCs的功能状态

聚焦于变化最显著的PMN-MDSCs,研究基于烈冰单细胞数据深度分析揭示了其关键作用。研究发现MAX449能系统性减少PMN-MDSCs在全身的分布(图4C-D),MAX449的抗肿瘤作用随MDSC耗竭减弱(图F-I)。通过单细胞数据通路富集分析锁定NF-κB信号通路是其功能调控的核心(图4J-K)。进一步的单细胞表达谱与流式验证表明,MAX449显著下调了PMN-MDSCs中与迁移相关的CCRL2和与免疫抑制相关的IL-1β的表达(图4L-P)。这些结果说明了MAX449 可能通过影响 PMN-MDSC 的募集及其免疫抑制功能,调节肿瘤免疫微环境,进而抑制肿瘤进展。

                                                                                                 图4

4、MAX449通过抑制NF-κB通路阻断PMN-MDSCs的功能

围绕NF-κB通路,研究进行了深入的机制验证。体外实验证实,MAX449诱导的抗体能有效抑制PMN-MDSCs的迁移,并下调CCRL2的表达(图5A-D)。同时,该抗体也通过同一通路抑制了NLRP3/IL-1β轴的活化,从而削弱PMN-MDSCs的免疫抑制功能(图5E-F)。最关键的体内证据显示,使用NF-κB抑制剂可完全逆转MAX449的所有抗肿瘤效果及分子作用,确凿证明了该通路是MAX449发挥作用的核心枢纽(图5G-L)。

                                                                                                                                            图5

5、MAX449与PD-1抗体联用产生显著协同抗肿瘤效应

基于MAX449能有效清除PMN-MDSCs这一机制,研究将其与PD-1抗体联合使用。在包括自发瘤在内的多种肿瘤模型中,联合疗法均展现出远超单药的强大抗肿瘤效果(图6A-D, N-W)。机制上,联合治疗不仅进一步降低了肿瘤内PMN-MDSCs水平,更显著增强了CD8+ T细胞的浸润与功能活性(图6E)。该协同作用被证实依赖于MAX449诱导的抗体产生(图6F-M),为克服PD-1耐药提供了极具前景的联合策略。

                                                                                                                                          图6

三、结论

本研究成功开发了一种新型B细胞表位肽疫苗MAX449,该疫苗通过高效诱导C5a特异性抗体,精准阻断C5a-C5aR信号轴,在多种临床前肿瘤模型中均展现出显著的抗肿瘤效果。更为重要的是,研究系统性地揭示了其重塑肿瘤免疫微环境、克服PD-1抗体治疗抵抗的全新靶向抗肿瘤治疗机制。

烈冰生物 · NovelCyto 单细胞平台

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高灵敏度:可精准解析肿瘤微环境中稀有免疫细胞亚群

一体化服务:从实验设计、细胞捕获到生信分析与机制挖掘

未来,烈冰生物将继续依托NovelCyto等自主研发平台,助力更多科研团队在肿瘤免疫、疾病机制、药物开发等领域取得突破性成果。


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