摘要：癌癥嚴重威脅人類健康，傳統治療手段存在局限，免疫治療成為新熱點。其中，以納米顆粒為載體/佐劑的納米疫苗展現出顯著療效，而CpG ODN作為常用佐劑，能激活免疫應答。本文將詳細介紹 CpG 的類型與特性，按其在納米疫苗中的負載方式（靜電吸附、共價結合等）綜述代表性腫瘤納米疫苗的研究進展，最后探討當前挑戰與未來展望，為癌癥免疫治療納米疫苗的發展提供參考。

一、癌癥與免疫治療：現狀與挑戰

癌癥是全球重大健康威脅，其高發病率和死亡率令人擔憂。癌細胞源于正常細胞，早期難以監測和清除，還易逃避免疫系統監視，發生轉移。目前，癌癥治療仍以手術、化療和放療等傳統方法為主，但面對臨床高發的癌癥病例和可怕的死亡率，這些方法顯得力不從心。

近年來，免疫治療成為抗癌新策略，它能重新啟動和維持腫瘤免疫循環，恢復機體正常抗腫瘤免疫反應，達到控制或清除腫瘤的目的。癌癥免疫治療主要包括過繼性淋巴細胞療法、生物靶向抗體、腫瘤疫苗和免疫檢查點阻斷等。其中，腫瘤疫苗因安全性高、易制造和儲存方便，成為研究熱點，但基于蛋白質和肽的亞單位抗原疫苗存在免疫原性差、穩定性不可靠、體內易降解等問題，只能誘導短期免疫反應，難以達到有效治療效果。

二、CpG：強大的免疫佐劑（一）CpG 的結構與作用機制

CpG ODN是一種短鏈單鏈合成 DNA，其序列由胞嘧啶三磷酸脫氧核苷酸（“C”）和鳥嘌呤三磷酸脫氧核苷酸（“G”）組成，“p” 表示相鄰核苷酸之間的磷酸二酯鍵，C 位于 5' 端，G 位于 3' 端。這種序列在細菌和其他原核生物 DNA 中廣泛分布，能刺激小鼠和人類淋巴細胞，而在哺乳動物中分布較少且多為甲基化抑制狀態。

未甲基化的 CpG 基序被哺乳動物識別為病原體相關分子模式（PAMPs），被淋巴細胞（如漿細胞樣樹突狀細胞（pDCs）和 B 細胞）吞噬后進入內體，被模式識別受體（PRR）Toll 樣受體 9（TLR9）識別，進而誘導先天和后天免疫反應。

（二）CpG 的類型與特性

根據對人外周血單核細胞（PBMC），尤其是 B 細胞和 pDCs 的作用，CpG ODN 可分為 A、B、C、P、S 五種類型，其中 A、B、C 型對刺激人類免疫細胞尤為有效：

• A 型 CpG：含部分 PS 修飾的硫代磷酸酯 - 磷酸二酯 - 硫代磷酸酯嵌合 backbone，有單個六聚體嘌呤 - 嘧啶 - CG - 嘌呤 - 嘧啶 CpG 基序，側翼回文序列形成莖環結構，3' 和 / 或 5' 端有三個或更多連續聚鳥苷（poly-G）序列，能有效激活自然殺傷細胞（NKs），誘導 pDCs 分泌大量腫瘤壞死因子 -α（TNF-α）和干擾素 -α（IFN-α），促進 APC 成熟，但對 B 細胞激活或 Th1 型細胞因子分泌幾乎無作用。

• B 型 CpG：由含一個或多個 CpG 基序的線性化寡核苷酸序列組成，具全 PS 修飾 backbone，是 B 細胞的強刺激劑，能誘導 B 細胞和單核細胞增殖并分泌白細胞介素 - 6（IL-6），促進免疫球蛋白 M（IgM）產生，還能誘導 Th1 型免疫反應，促進 Th1 細胞因子（如 TNF-α）產生，誘導 pDCs 成熟，上調共刺激分子表達，緩解腫瘤微環境（TME）的免疫抑制狀態。

• C 型 CpG：兼具 A、B 型特性，有完整 PS backbone，5' 端有代表性 B 型 CpG 基序，3' 端有類似 A 型的含 CpG 基序的刺激回文序列，能形成莖環或二聚體結構，可誘導 pDCs 分泌細胞因子 IL-12 激活 NKs 和 IFN-α，有效刺激 B 細胞活化增殖，促進 IL-6、IgM 和 TNF-α 等免疫活性物質分泌，同時激活先天和獲得性免疫。

三、CpG 納米疫苗：負載方式與應用進展

游離 CpG ODN 在臨床應用中面臨細胞膜靜電排斥、易被核酸酶降解、半衰期短等問題，而CpG 納米疫苗通過納米顆粒負載可延長半衰期、增強向 APC 和淋巴結（LNs）的遞送、改善免疫反應，成為癌癥免疫治療的新方向。以下按 CpG 在納米疫苗中的負載方式進行綜述：

（一）靜電吸附負載

利用 CpG ODN 的負電荷特性，構建合適的正電荷納米顆粒載體，通過靜電吸附引入 CpG，該方法工藝簡便，無需過多化學修飾，能較好保留佐劑免疫活性：

• 劉等人制備的兩親性陽離子共聚物組裝納米顆粒，通過靜電相互作用吸附負電荷的 CpG ODN 和抗原肽 E75，顯著誘導強烈免疫刺激反應，促進 DC 成熟和 T 細胞活化，實現高效抗腫瘤免疫效果。

• 關等人開發的納米疫苗，用帶正電的聚乙烯亞胺（PEI）通過靜電作用吸引負電的模型抗原卵清蛋白（OVA）和 CpG，可被 DC 有效吞噬，輔助內體逃逸，促進抗原交叉呈遞。

• 金等人設計的基于小脂質納米顆粒（SLNP）的納米平臺，通過靜電吸附將負電荷 CpG 與陽離子分子結合，結合 OVA 肽后在 E.G7 腫瘤模型中展現出色抗腫瘤活性，與 PD-1 抗體聯合使用效果更佳。

（二）共價結合負載

通過化學修飾使 CpG 與納米載體形成共價鍵，是一種更穩定的負載方式：

• 王等人設計的納米疫苗，完全由抗原 OVA 和少量 CpG 佐劑組成，借助疏水調節劑十二烷基磺酸鈉（SDS）作用，通過巰基相互作用形成含二硫鍵網絡的自組裝 OVA 納米顆粒，并與巰基修飾的 CpG 形成二硫鍵，強烈誘導 CTLs，實現顯著抗腫瘤效果。

• 劉等人用疏水仿生磷脂材料 DOPE 作為載體，通過 SPDP 作用將 DOPE 吡啶二硫醇化，再與巰基末端的親水性佐劑 CpG ODN 形成二硫鍵，負載 OVA 后構建的仿生納米疫苗能提供持續有效抗原刺激，增強抗腫瘤免疫力。

• 朱等人開發的白蛋白 / 白蛋白結合疫苗（AlbiVax）納米復合物，巰基化 CpG 與馬來酰亞胺功能化的伊文思藍（EB）衍生物通過硫醚共價鍵交聯，穩定負載 CpG，引發強烈 CTLs 反應，與免疫檢查點抑制劑聯合可增強癌癥免疫治療效果。

（三）親水 - 疏水相互作用負載

利用親水 - 疏水相互作用封裝 CpG，可實現防止降解、延長半衰期、控制釋放等優勢：

• 趙等人用反相蒸發法制備負載 CpG 和 E7 肽的脂質體納米疫苗，經甘露糖修飾后可精準靶向 DCs，增強細胞免疫，誘導強烈抗腫瘤效應。

• 賽恩斯等人用 PLGA 納米顆粒共封裝 CpG 和 α- 半乳糖神經酰胺（GalCer），在黑色素瘤小鼠模型中協同作用，展現高度抗腫瘤效果，顯著抑制腫瘤生長。

• 科凱特等人用溶劑蒸發技術制備可生物降解的 PLGA 納米顆粒，共封裝腫瘤抗原和 CpG，有效促進骨髓來源 DC 成熟活化，誘導強烈 CTLs 免疫反應，抑制腫瘤生長。

隨著核酸納米技術發展，利用 CpG DNA 兼具免疫佐劑和納米疫苗載體材料功能，通過 DNA 自組裝引入 CpG：

• 張等人構建的自組裝 DNA 納米花（NFs），含免疫刺激能力，通過 T4 DNA 連接酶作用將含三個 CpG 互補序列的線性模板連接成環狀結構，再經 Φ29 DNA 聚合酶滾環復制（RCR）和液晶自組裝得到 CpG NFs，可有效負載抗原。

• 朱等人構建的 DNA - 無機雜化納米疫苗，含 CpG 序列和無機焦磷酸鎂（Mg?PPi），線性化含 CpG 序列的 DNA 模板經 T4 連接酶環化后，通過 RCR 生成大量串聯 CpG 類似物，加入鎂離子形成 Mg?PPi 沉淀 CpG 類似物，自組裝成納米疫苗，能被 APC 有效吸收，產生有效免疫刺激。

• 朱等人還構建了自組裝 DNA-RNA 納米疫苗，通過 RCR 和滾環轉錄（RCT）過程共結晶核酸和無機補充劑，構建串聯 DNA 和短發夾 RNA（shRNA）納米結構，自組裝成纏繞 DNA-RNA 納米膠囊（iDR-NCs），負載腫瘤新抗原后可誘導強烈免疫刺激反應，顯著抑制結直腸腫瘤生長。

（五）其他負載方法

• 錢等人構建的 α-AP-FNPs 載體，負載三種不同抗原肽序列，將膽固醇修飾的 CpG 插入納米顆粒表面磷脂中，未負載 CpG 的納米疫苗可誘導特異性抗腫瘤免疫反應，負載后抗腫瘤功效更強。

• 蒯等人用高密度脂蛋白（sHDL）納米盤作為載體，將新抗原 - 脂質偶聯物和膽固醇修飾的 CpG 通過疏水相互作用插入納米盤，誘導強烈免疫反應，激活特異性 CTLs，與免疫檢查點抑制劑聯合使用抗腫瘤效果更顯著。

• 蔡等人用四（4 - 羧基苯基）卟啉（H?TCPP）和鋯離子構建金屬 - 有機框架（MOF），通過其多孔內部結構負載吖啶黃（ACF），超聲處理使 CpG 均勻分布在 MOF 表面，再涂覆透明質酸（HA），可與光動力療法聯合用于癌癥治療。

四、挑戰與未來展望

盡管 CpG 負載納米疫苗研究取得令人振奮進展，但仍面臨諸多挑戰：

• 作用機制有待深入：納米疫苗在體內的行為與理化性質參數和患者疾病狀態密切相關，需全面理解其復雜關聯。

• 臨床轉化問題：多數納米疫苗未進行臨床評估，涉及安全性、實用性和有效性等亟待解決的臨床問題，構建納米顆粒的材料可能產生不良反應，且制備成本高阻礙發展應用。

• 動物模型局限性：動物模型無法完全模擬人體復雜生理病理環境和腫瘤實際發展情況，部分納米疫苗基礎研究有效但臨床轉化效果不佳。

未來，需進一步闡明作用機制，優化納米疫苗設計，提高安全性和實用性，加強從基礎研究到臨床轉化的考量，確保癌癥免疫治療對廣大患者有效可用。

五、結論

本文綜述了基于 CpG 的癌癥免疫治療納米疫苗的研究進展，詳細介紹了 A、B、C 型 CpG ODN 的特性，按靜電吸附、共價結合、親水 - 疏水相互作用、DNA 自組裝等負載方式闡述了代表性納米疫苗，分析了從基礎研究到臨床轉化的挑戰。希望為癌癥免疫治療納米疫苗的發展提供有價值參考。

識別微信二維碼，添加生物制品圈小編，符合條件者即可加入

生物制品微信群！

請注明：姓名+研究方向！

本公眾號所有轉載文章系出于傳遞更多信息之目的，且明確注明來源和作者，不希望被轉載的媒體或個人可與我們聯系(cbplib@163.com)，我們將立即進行刪除處理。所有文章僅代表作者觀點，不代表本站立場。