肿瘤疫苗生物学活性评估

图 2 肿瘤疫苗诱导的免疫反应示意图

ELISA 是一种非常经典的细胞因子的检测方法，例如在王晓东等人发表的关于胃癌疫苗研究的文章中，提到了用 ELISA 的方法检测接种疫苗后小鼠骨髓源树突状细胞（BMDCs）分泌细胞因子的能力，检测方法如下：

BMDCs 在含有 10ng/mL GM-CSF 和 10ng/mL IL-4 的 X-vivo 15 培养基中培养，37℃下培养 6 天，然后以每孔 5×10⁴ 细胞的密度在 96 孔板中接种。以 5µM 或 10µM 的最终浓度加入疫苗抗原，孵育 24 小时。使用小鼠 TNF-α 和 IL-12 p70 ELISA Ready-SET-Go 试剂组定量培养上清中的 TNF-α 和 IL-12 。首先在 4℃下用捕获抗体包被 ELISA 板过夜，然后在室温下依次加入阻断液、细胞培养上清和检测抗体，孵育 1h 。最后加入终止液和显色剂，用酶标仪 (BioTek) 在 450nm 处记录 OD 值。

图 3 ELISA 法测定小鼠骨髓树突状细胞 (BMDCs) 分泌

TNF-α (a) 和 IL-12 (b) 的水平

Ankita Leekha 等人发表的关于 SRAS-COV2 疫苗文章中，提到了用 ELISPOT 的方法评估细胞因子的分泌水平，可以作为参考。具体方法如下：

从小鼠中分离脾细胞和肺细胞，使用小鼠 IFNγ ELISpot 基础试剂盒和小鼠 IL4 ELISpot 基础试剂盒 (Mabtech, VA, USA) 进行 IFNγ 和 IL4 ELISpot 检测。在 37℃ 下，在预包被抗体的 ELISpot 板中，用抗原刺激脾细胞和肺细胞，培养 16-18 小时。第二天，洗掉细胞，加入生物素化的检测抗体。洗板后，加入 1:30000 稀释的 Extravidi-ALP 偶联物，室温孵育 1 小时。洗板后，每孔添加 70µL 显色液，孵育 20-30min，形成斑点，然后用水清洗，干燥。使用 Cytation 7 (BioTek) 对斑点进行量化。每个点对应一个单独的细胞因子分泌细胞。

图 4 ELIPSOT 方法检测小鼠脾细胞

和肺细胞分泌细胞因子的水平

疫苗诱导的细胞毒性 T 淋巴细胞 (CTL) 可以直接杀伤肿瘤细胞，起到抗肿瘤的作用，因此可以通过检测 CTL 的杀伤效应来反应疫苗的效果。常用的检测细杀伤效应的方法有很多，下表列举了一些常用的方法。

王晓东等人发表的文章中提到了 LDH 检测，检测方法如下：

从接种疫苗小鼠的脾脏中分离淋巴细胞（效应细胞）。EAC 肿瘤细胞（靶细胞）与淋巴细胞（效应细胞-靶细胞比例为 50:1）共培养 4h，使用乳酸脱氢 (LDH) 法测定细胞毒性。将培养 4h 后的培养上清加入在 ELISA 板中，室温下加入底物溶液，孵育 30min。最后，加入终止液终止反应，并用酶标仪 (BioTek) 在 490nm 处检测光密度。

图 5 LDH 法测定 CTL 介导的 EAC 靶细胞的裂解水平

肿瘤疫苗除了可以诱导细胞免疫之外，也可诱导体液免疫，对此可通过对抗体滴度及亲和力进行检测来反应疫苗抗肿瘤的效果，ELISA 是一种非常经典的检测方法。

上述关于胃癌疫苗的文章中通过 ELISA 方法测定小鼠接种疫苗后血清中总 IgG 含量，具体检测过程如下：

小鼠接种疫苗后收集血液样本，通过 3000g 离心 15 分钟获得血清样本。ELISA 板预先在 4℃ 包被 BSA-MG1 过夜，然后在室温下依次加载封闭溶液 2h，血清样品 (1:50 稀释) 和检测抗体 1h。最后，在体系中加入 p-NPP 底物 (Millipore) 和终止液，用酶标仪 (BioTek) 在 405nm 处记录 OD 值。

相对于 PBS 对照组来说，T7-MB 组抗体含量明显上升。

图6 ELISA法测定疫苗诱导的血清抗体水平

除此之外，在 Emily C. Gale 等人发表的关于 mRNA 递送系统及辅剂研究的文章中，通过 ELISA 的方法测定了 mRNA OVA 模式疫苗诱导的 OVA 特异性抗体的绝对含量及其亲和力。具体检测方法如下：

抗体浓度：小鼠接种加强疫苗后，采集血液样品，血清按照 1:100 000 进行稀释。采用 anti-OVA mouse IgG1 ELISA (Cayman Chemicals) 试剂，按照试剂厂家的说明进行 ELISA 实验。使用 Synergy H1 Microplate Reader (BioTek) 在 450nm 处记录 OD 值。根据标准曲线计算血清抗体浓度，表示 mg/mL。

抗体亲和性：将 12 个梯度稀释的血清与恒定浓度标记 HRP 的 anti-OVA 抗体 (3nM) 混合，并在 OVA 抗原包被的板中室温孵育 2 小时，洗板后用 TMB 底物孵育，用 HCl 停止反应。测定 450nm 处的 OD 值。根据业内发现的单克隆抗体的共同亲和力，假设对照抗体的 KD 为 1nM 对实验组的 KD 值进行统计。这一假设仅影响报告的绝对 KD 值，而不影响实验组之间的相对差异。

pIC 为双链 RNA 结构模拟物，图E中比较了可溶性的 pIC 和不同纳米颗粒递送系统诱导的绝对抗体含量，从图 E 中可以看出 2B 递送系统诱导的 OVA 特异性抗体含量最高。从F和G可以看出 2B 递送系统相对于可溶性 pIC 来说诱导的 IgG 亲和力也显著升高。

图 7 pIC/PBAE NPs 增强体液免疫

疫苗诱导体液免疫产生的抗体能够捕捉目标抗原，阻断这个靶分子的功能，也可以引导其他免疫细胞（如巨噬细胞和自然杀伤细胞）杀死表达抗原的靶细胞，在肿瘤治疗中，特别是血液肿瘤中，抗体依赖的细胞介导的细胞毒性作用 (ADCC) 起着关键作用，ADCC 常用的检测方法包括细胞活力检测、LDH 检测、工程细胞株、Delfia、RTCA、细胞成像检测等。

王晓东等人发表的关于胃癌疫苗研究的文章中，提到了 LDH 方法检测 ADCC，检测方法如下：

小鼠接种疫苗后，采集其血清样本（1:25 稀释），然后与 EAC 细胞（靶细胞）在 37°C 孵育 30min。使用小鼠 NK 细胞分离试剂盒从正常 BALB/c 小鼠中分离出自然杀伤 (NK) 细胞（效应细胞），与抗体标记的 EAC 细胞以效靶比 50:1 共培养 4 小时。采用 LDH 法 (Promega) 测定细胞毒性，检测方法与之前提到的 CTL 活性检测的方法一致。

图 8 LDH 法测定血清抗体介导的 EAC 靶细胞的裂解水平