[发明专利]一种3D打印的肿瘤疫苗组合物及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种3D打印的肿瘤疫苗组合物及其制备方法与应用。本发明的肿瘤疫苗组合物是将肿瘤抗原或疫苗制剂与生物安全性大分子材料制备成3D打印墨水，通过3D打印，制备多孔结构的肿瘤疫苗组合物；其中，所述的多孔结构是在肿瘤疫苗组合物的表面和内部设置若干孔径为1‑10μm的孔隙。本发明的肿瘤疫苗具有良好的生物安全性和生物相容性，制备过程简便，易于大规模生产、储存和使用。本发明还公开了基于3D打印技术的肿瘤疫苗的抗肿瘤免疫疗效，与免疫检查点抑制疗法联合后，可以显著提高肿瘤组织中的免疫细胞浸润，有效预防、治疗肿瘤。

技术领域

本发明涉及一种3D打印的肿瘤疫苗组合物及其制备方法与应用，属于生物医药材料技术领域。

背景技术

3D打印技术作为新兴的增材制造技术，由于其快速制造、低成本、可定制等一系列优点，因此具有广泛的应用前景。与传统的制造工艺相比，3D打印技术通过数字模型计算，运用一些可粘合材料进行逐层打印来构建物体，可以实现高精度的制造，以及有效利用原材料，此外，其最大优点还在于可以实现大批量、高品质的快速制造。3D打印技术目前被广泛用于医疗保健、文化教育以及航空航天等领域，是一种热门且应用极广的智能快速成型技术。由于3D打印技术可以实现较高程度的仿生制造，因此，在临床个性化定制领域具有广阔的研究应用前景。

癌症，作为21世纪人类面临的一项极大难题，正在严重威胁着人类的健康。免疫治疗作为一种应用极广的癌症治疗手法，旨在通过刺激和增强机体的免疫功能来抑制和杀死肿瘤细胞，以达到抑制肿瘤生长或清除肿瘤的目的。目前的免疫治疗包括肿瘤疫苗，免疫检查点抑制以及T细胞过继疗法，它正成为肿瘤治疗的主流疗法之一。肿瘤疫苗，通过提供多种肿瘤抗原来产生持续的抗肿瘤免疫识别和刺激特异性免疫。然而，对癌症疫苗的研究仍处于初级阶段，大多数癌症疫苗临床疗效不佳。这主要是由于机体对肿瘤抗原的摄取和识别水平较低以及较低程度的抗原递呈细胞的激活。基于此，研究人员研究开发了一系列新型的肿瘤疫苗，如通过纳米粒子实现高效的肿瘤抗原递送以及通过凝胶载体实现抗原的递送。尽管这些技术在一定程度上促进了免疫细胞对抗原的识别和摄取，但往往伴随有较强的毒副作用。此外，基于水凝胶的肿瘤疫苗由于自身局限，很难批量稳定的制造和储存。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种3D打印的肿瘤疫苗组合物，构建具有特定结构的可植入肿瘤疫苗，实现快速、稳定的批量制造。

本发明的第一个目的是提供一种3D打印的肿瘤疫苗组合物，所述的肿瘤疫苗组合物是将肿瘤抗原或疫苗制剂与生物安全性大分子材料制备成3D打印墨水，通过3D打印，制备多孔结构的肿瘤疫苗组合物；其中，所述的多孔结构是在肿瘤疫苗组合物的表面和内部设置若干孔径为1-10μm的孔隙。

进一步地，所述的生物安全性大分子材料为明胶、海藻酸钠、琼脂、聚乳酸、聚己内酯、纤维素、丝素蛋白、甲基丙烯酸酐化明胶、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酰胺及其衍生物、透明质酸、卡拉胶等中的一种或多种。

进一步地，所述的肿瘤抗原为可以被抗原递呈细胞识别摄取，在肿瘤发生、发展过程中新出现或过度表达的抗原物质，包括蛋白、多肽、核酸，如癌胚抗原(CEA)、糖基抗原、甲胎蛋白(AFP)、糖蛋白抗原(CA50)、细胞抗原、肿瘤裂解物等中的一种或多种。

进一步地，所述的若干孔径为1-10μm的孔隙阵列排布在肿瘤疫苗组合物的表面和内部。

本发明的第二个目的是提供一种所述的肿瘤疫苗组合物的制备方法，包括如下步骤：

S1、将生物安全性大分子材料充分溶解，得到生物安全性大分子材料溶液；

S2、将肿瘤抗原或疫苗制剂制备成溶液，过滤除菌得到肿瘤抗原或疫苗制剂溶液；

S3、将生物安全性大分子材料溶液与肿瘤抗原或疫苗制剂溶液混合，并去除混合溶液中的气泡，得到3D打印墨水；