近年來(lái),免疫治療作為一種新的治療策略得到迅速的發(fā)展。其中部分化療藥物(如紫杉醇、阿霉素或奧沙利鉑)通過(guò)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生免疫原性死亡(ICD),釋放腫瘤抗原和危險(xiǎn)相關(guān)分子模式激活抗原,產(chǎn)生抗原特異性的免疫反應(yīng)。盡管如此,由于高劑量的化療藥物存在藥物副作用大、治療效果差和易被內(nèi)皮網(wǎng)狀系統(tǒng)清除等缺陷,腫瘤免疫微環(huán)境(TME)參與了免疫抑制的不同機(jī)制來(lái)逃避免疫監(jiān)視,單用化療產(chǎn)生的免疫調(diào)節(jié)效應(yīng)仍難以產(chǎn)生強(qiáng)烈的抗腫瘤免疫反應(yīng)。因此,開發(fā)一種有效協(xié)同調(diào)節(jié)多種免疫細(xì)胞的納米藥物以增強(qiáng)抗癌免疫治療至關(guān)重要。
以NK細(xì)胞為基礎(chǔ)的免疫療法具有明顯的優(yōu)勢(shì),如細(xì)胞識(shí)別時(shí)不受抗原特異性控制同時(shí)充當(dāng)免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)細(xì)胞,釋放穿孔素和顆粒酶等殺死異常細(xì)胞來(lái)調(diào)節(jié)先天性和獲得性免疫反應(yīng)。此外,米托蒽酮、DOX、順鉑等化療藥物在增強(qiáng)NK細(xì)胞的敏感性和提高其細(xì)胞毒性方面具有一定的潛力。例如,DOX已被證明能夠通過(guò)上調(diào)腫瘤細(xì)胞中的TRAIL受體和下調(diào)細(xì)胞內(nèi)的FLICE抑制蛋白來(lái)增強(qiáng)NK細(xì)胞的靶向性,并促進(jìn)由Caspase-8裂解觸發(fā)的凋亡信號(hào)。
在眾多的納米載體體系中,含磷樹狀大分子和PAMAM樹狀大分子具有顯著的不同之處,具有分子量均一、較強(qiáng)的剛性結(jié)構(gòu)、自身的藥物活性等特性。例如,含磷樹狀大分子與金屬絡(luò)合物可以用于抗腫瘤治療應(yīng)用,修飾磷酯酸鈉鹽的含磷樹狀大分子可以抑制外周血單核細(xì)胞(PBMC)中調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs)的擴(kuò)增并調(diào)節(jié)單核細(xì)胞和NK細(xì)胞之間的復(fù)雜信號(hào)誘導(dǎo)NK細(xì)胞增殖用于腫瘤的治療。
由于含磷樹狀大分子具有的剛性結(jié)構(gòu)使其難以物理封裝化療藥物,兩親性含磷樹冠大分子的發(fā)展解決了這一難題,可通過(guò)在水溶液中自組裝形成膠束用于封裝藥物?紤]到復(fù)雜的腫瘤微環(huán)境仍然是免疫細(xì)胞發(fā)揮有效抗腫瘤細(xì)胞活性的主要障礙,而針對(duì)PD-1/PD-L1的“免疫檢查點(diǎn)阻斷”(ICB)療法可通過(guò)抑制腫瘤細(xì)胞表面PD-L1的表達(dá)逆轉(zhuǎn)CD8+ T和NK細(xì)胞的衰竭,從而解除免疫抑制,恢復(fù)抗腫瘤免疫。因此,基于磷酯酸鈉鹽含磷樹冠大分子的免疫調(diào)節(jié)活性,并聯(lián)合腫瘤ICD和ICB療法有望重塑腫瘤免疫微環(huán)境并產(chǎn)生抗腫瘤免疫記憶效應(yīng)。
圖1. M-G1-TBPNa@DOX的合成及應(yīng)用示意圖。
圖2.(A)M-G1-TBPNa和(B)M-G1-TBPNa@DOX的TEM圖;(C)M-G1-TBPN和(D)M-G1-TBPNa@DOX的AFM圖;各材料的水合粒徑(E),電勢(shì)(F)及紫外吸收曲線(G);(H)M-G1-TBPNa@DOX在水、PBS以及培養(yǎng)基中的粒徑變化曲線。
圖4.(A)B16細(xì)胞與不同材料處理后的PBMCs共孵育的示意圖;不同材料處理下PBMCs中(B-C)NK細(xì)胞的比例分析,(D)IFN-γ的含量,(E)穿孔素的表達(dá)及(F)顆粒酶B的表達(dá)情況分析;B16細(xì)胞與不同材料處理后的PBMCs共孵育后,B16細(xì)胞的(G)細(xì)胞凋亡結(jié)果,(H)相關(guān)凋亡蛋白的Western blot試驗(yàn)結(jié)果圖及(I)caspase-3的表達(dá)情況。對(duì)于(B-I):Ⅰ,PBS;Ⅱ,IL-2;Ⅲ,IL-2+M-G1-TBPNa;Ⅳ,IL-2+M-G1-TBPNa@DOX。
圖5.(A)小鼠腫瘤部位CRT的分布;(B-C)淋巴結(jié)的樹突細(xì)胞熟化情況結(jié)果分析圖;血清中(D)IL-6、(E)IL-12p70、(F)TNF-α的表達(dá)水平;(G-I)腫瘤部位CD4+和CD8+T細(xì)胞的分布情況;(J)CD8+/CD4+ T細(xì)胞的比例;(K)腫瘤部位Tregs的表達(dá)水平分析;(L)CD8+T細(xì)胞與Tregs的比值。
隨后,研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步評(píng)估了M-G1-TBPNa@DOX+aPD-L1的聯(lián)合療法在體內(nèi)產(chǎn)生的長(zhǎng)期免疫記憶效應(yīng),在聯(lián)合治療的基礎(chǔ)上進(jìn)行了抗腫瘤轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)(圖6A)。研究發(fā)現(xiàn)聯(lián)合治療使小鼠脾臟和淋巴結(jié)中的記憶T細(xì)胞含量顯著增加(圖6B-F),并且抑制了腫瘤的肺轉(zhuǎn)移情況(圖6G-I)。
圖6.(A)小鼠體內(nèi)抗腫瘤轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)示意圖。(B)脾臟部位、(C)淋巴結(jié)部位的記憶T細(xì)胞比例分析。(D)脾臟部位中央記憶T細(xì)胞和(E)效應(yīng)記憶T細(xì)胞比例分析;(F)IFN-γ的表達(dá)情況;(G-I)各組小鼠經(jīng)治療后抗腫瘤轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
簡(jiǎn)而言之,該研究設(shè)計(jì)的M-G1-TBPNa@DOX納米藥物具有以下優(yōu)勢(shì):1)構(gòu)建的納米藥物膠束顯著提高了DOX的生物利用度并降低了其副作用,DOX介導(dǎo)的化療作用促進(jìn)了腫瘤細(xì)胞凋亡,誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生ICD,激活免疫系統(tǒng);2)納米膠束固有的免疫調(diào)節(jié)活性促使PBMCs中的NK細(xì)胞增殖,通過(guò)血液循環(huán)作用被招募到腫瘤部位,協(xié)同其余免疫細(xì)胞發(fā)揮抗腫瘤功能;3)M-G1-TBPNa@DOX與aPD-L1的聯(lián)合治療有效產(chǎn)生長(zhǎng)期免疫應(yīng)答并抑制腫瘤轉(zhuǎn)移。本研究制備的M-G1-TBPNa@DOX為協(xié)同調(diào)節(jié)多種免疫細(xì)胞以實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)的抗腫瘤化學(xué)免疫治療提供了新思路。
文章鏈接:https://doi.org/10.1002/adma.202208277
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