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原发性肝细胞癌(hepatocellularcarcinoma,HCC)是我国最为常见的恶性肿瘤之一,大量临床与流行病学研究资料表明:慢性乙肝病毒(Hepatititis B virus,HBV)感染是我国HCC发生的主要病因。已采取的乙肝疫苗免疫策略有效控制了 HBV的新发感染,但目前我国成年人群基本未接种乙肝疫苗,慢性HBV感染率仍高达5%以上;临床上采用的抗病毒疗法,虽然在部分患者体内能够有效控制HBV病毒复制,但是仍难以完全清除病毒,HCC发生风险仍然较高。目前采取的主要干预手段是对HCC发生的高危人群进行定期筛查,这一效果存在很大争议。因此,有必要研发针对HCC发生高危人群的其他相关干预手段。抗原特异性CD8+T细胞参与和介导的细胞免疫在抗肿瘤免疫中发挥重要作用。磷脂酰肌醇蛋白聚糖-3(GPC3)是HCC的一种重要肿瘤相关抗原。据统计,74%的HCC患者肿瘤组织高表达GPC3蛋白。有临床研究表明:HCC总生存率高的患者,其体内GPC3特异性CD8+T细胞比例显著增加。我们推测:在肝癌发生的高危人群中,通过诱导针对肿瘤相关抗原GPC3蛋白的特异性细胞免疫,增加抗原特异性CD8+T细胞比例,可清除GPC3表达的癌变肝细胞,有助于预防/延缓原发性肝癌发生。尽管正常成人肝细胞不表达GPC3蛋白,但它作为一种胚胎抗原,在胚胎发育时期表达于胎盘、胎肝和胎肾等组织中。因此,一般情况下肿瘤细胞高表达的GPC3抗原本身难以诱导抗原特异性细胞免疫产生。本研究以诱导GPC3抗原特异性CD8+T细胞参与为主的细胞免疫,清除GPC3表达的癌变的肝细胞,从而预防HCC的发生。我们过去的研究显示:TLR7/8激活剂(CL097)通过活化单核细胞源性的抗原提呈细胞,主要是单核源性的树突状细胞(moDCs)可有效增强蛋白疫苗的免疫原性,从而诱导出抗原特异性免疫应答。本研究中,利用HPLC/MS技术分析显示:联合CL097的蛋白疫苗能够显著上调moDCs中的MHC-I α链分子以及MHC-I类抗原提呈途径中TAP1/TAP2,Tapasin等与抗原胞内转运相关的蛋白分子的表达,从而为诱导抗原特异性CD8+T细胞的产生奠定了分子基础。我们以TLR7/8激活剂(CL097)作为疫苗佐剂,根据moDCs表面高表达甘露糖受体的特性,合成了具有moDCs靶向性纳米材料作为抗原递送载体、并包裹CL097为佐剂的GPC3复合纳米疫苗:简称为LP/Man-GPC3-CL097。研究结果显示:这一复合纳米疫苗LP/Man-GPC3-CL097可非常显著增加MHC-I分子的细胞膜表达,在吞噬相关抗原后,能促进moDC通过早期内涵体-内质网-高尔基体途径对抗原进行加工提呈,避免溶酶体对抗原的过度降解,从而可保证有效产生MHC-I/GPC3多肽复合物。上调moDC表面CD83、CCR7等分子的表达,促进DC成熟和淋巴结归巢能力。皮下注射LP/Man-GPC3-CL097后,能促进CD11c+细胞对抗原的摄取,并能够快速、有效靶向至局部引流淋巴结及肝脏组织内。在LP/Man-GPC3-CL097免疫的正常C57BL/6J小鼠体内,可检测到GPC3特异性IFN-γ产生型CD8+T细胞,肝脏浸润的T淋巴细胞分泌大量IFN-y和颗粒酶B等效应分子。体外杀伤实验显示:这些浸润的T细胞能有效杀伤GPC3表达型小鼠肝癌细胞系Hepa1-6。进而,我们探讨了该复合型疫苗在预防原发性肝癌发生中的作用。以C57BL/6背景的雄性HBV转基因(HBV-Tg)小鼠为研究材料,于小鼠出生后2周龄时,按每克体重腹腔注射25μg二乙基亚硝胺(DEN,diethylnitrosamine),诱导肝细胞癌变,在小鼠8周龄尚未形成显微镜下可见的肝癌细胞团时,每隔两周皮下注射LP/Man-GPC3-CL097进行免疫,以LP/Man作为对照组,连续免疫4次。在小鼠22周龄时处死小鼠,结果显示LP/Man-GPC3-CL097免疫组(n=9)小鼠肝脏肿瘤数目显著减少(P<0.01),特别是结节直径≤1mm(P<0.05)的肿瘤数量显著减少;进一步分析发现:联合CL097的GPC3复合疫苗免疫后,小鼠肝脏浸润的IFN-γ产生型CD8+T细胞比例增加,且分泌的IFN-γ和颗粒酶B含量也明显升高。结论:以TLR7/8激活剂为佐剂的GPC3复合型纳米疫苗能够促进树突状细胞对抗原的摄取及树突状细胞的成熟,诱导GPC3特异性细胞免疫,在DEN诱导的HBV转基因背景的小鼠原发性肝癌模型中能够有效预防/延缓原发性肝癌的发生。