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靶向Dicer重编程肿瘤相关巨噬细胞促进结直肠癌肝转移抗肿瘤免疫的新策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月07日 来源:Journal of Nanobiotechnology 10.6
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本研究针对结直肠癌肝转移(CRLM)中肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)介导的免疫抑制微环境,通过构建M2巨噬细胞靶向纳米递送系统(M2pep-LNPs),特异性沉默Dicer基因表达,成功将促瘤M2型TAMs重编程为抗瘤M1表型。研究发现Dicer通过调控miR-148a-3p/miR-1981-5p-Akt通路驱动TAMs极化,该纳米疗法显著改善肿瘤免疫微环境并抑制肝转移灶生长,为CRLM免疫治疗提供了新靶点和递送策略。
在恶性肿瘤治疗领域,结直肠癌肝转移(CRLM)始终是临床面临的重大挑战。尽管手术和化疗是标准治疗方案,但仅有10-20%患者适合根治性切除,且化疗效果有限。近年来,PD-1/CTLA-4等免疫检查点抑制剂虽在多种癌症中取得突破,但对CRLM患者的疗效却不尽如人意。这种治疗困境的背后,是肝脏独特的免疫耐受微环境——其中肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)作为最主要的免疫细胞群体,绝大多数呈现免疫抑制性的M2表型,不仅促进肿瘤进展,还导致治疗抵抗。如何将"助纣为虐"的M2型TAMs转化为"抗瘤卫士"M1型,成为打破免疫治疗僵局的关键突破口。
浙江大学医学院附属第二医院等机构的研究团队在《Journal of Nanobiotechnology》发表的重要研究,揭示了核糖核酸酶Dicer在调控TAMs极化中的核心作用。通过整合多组学分析和创新纳米技术,研究人员不仅阐明了Dicer-miRNA分子网络的作用机制,更开发出具有临床应用潜力的靶向治疗策略。这项研究为CRLM的免疫治疗提供了全新视角和解决方案。
研究采用的关键技术包括:单细胞RNA测序分析CRLM患者样本的巨噬细胞亚群;CRISPR/Cas9基因编辑构建Dicer1敲除的RAW264.7细胞系;微流控技术制备M2pep修饰的脂质纳米颗粒(LNPs);建立脾脏注射CT26细胞的CRLM小鼠模型;以及流式细胞术、免疫荧光等多维度评估免疫微环境变化。
研究结果部分,"Dicer在癌症肝转移M2样TAMs中特异性上调"的发现令人瞩目。通过对MET500泛癌数据集和GSE164522单细胞测序数据的深度挖掘,研究人员发现DICER1表达与M2极化水平呈显著正相关,且能独立预测CRC患者不良预后。免疫荧光证实,CRLM患者的转移灶中,95%以上的TAMs呈现CD163+
的M2表型,其Dicer表达显著高于邻近正常组织中的CD86+
M1型巨噬细胞。这一发现为靶向干预提供了理论依据。
在"Dicer敲除促进巨噬细胞M1极化并发挥抗肿瘤效应"部分,实验数据极具说服力。IL-4诱导的M2型巨噬细胞中,Dicer1敲除使促炎因子IL-1β、TNF-α表达上调2-3倍,同时抑制性细胞因子IL-10、TGF-β1下降60%以上。更关键的是,这些改造后的巨噬细胞对CT26肿瘤细胞的吞噬能力提高1.6倍,在CRLM模型中使肿瘤生长抑制率达70%。这些结果证实了Dicer作为调控开关的战略地位。
研究最具转化价值的部分当属"M2pep修饰LNP靶向递送Dicer1 siRNA的开发"。科研人员巧妙设计了一种包含DLin-MC3-DMA离子化脂质和DSPE-PEG-M2pep靶向肽的纳米系统,粒径约180nm,siRNA包封率达95%。体外实验显示,该递送系统对M2巨噬细胞的靶向效率是普通LNPs的4倍。在CRLM模型中,Cy3标记的siRNA@M2pep-LNPs在肝转移灶的富集量比非靶向组高80%,其中61%的CD206+
M2 TAMs成功摄取纳米颗粒,实现了精准递送。
"Dicer抑制的抗肿瘤效应主要依赖巨噬细胞"的结论通过氯膦酸盐脂质体清除实验得到验证。当TAMs被清除后,siDicer1@M2pep-LNPs的治疗效果显著减弱,肿瘤体积增大40%,生存期缩短25%。这强调该疗法的核心机制是通过重编程TAMs而非直接杀伤肿瘤细胞发挥作用。免疫微环境分析显示,治疗组M1/M2比值提高3倍,CD8+
T细胞浸润增加2倍,形成了有利于抗肿瘤的免疫循环。
机制研究"Dicer1 siRNA递送通过下调miR-148a-3p和miR-1981-5p重编程M2样巨噬细胞"揭示了分子层面的调控网络。miRNA测序发现74个上调和55个下调的miRNA,其中miR-148a-3p和miR-1981-5p在Dicer抑制后表达变化最显著。实验证实这两个miRNA的抑制剂可模拟Dicer敲除效应,而它们的 mimics则能逆转M1极化表型。KEGG分析指出Akt通路是主要作用靶点,Western blot显示Dicer抑制后p-AKT水平下降50%,阐明了信号转导途径。
这项研究的创新价值体现在三个方面:首次明确Dicer是CRLM中TAMs极化的关键调控因子;开发出具有临床转化潜力的M2巨噬细胞靶向纳米递送系统;揭示了Dicer-miR-148a/1981-Akt这一全新的免疫调控轴。相比传统免疫检查点抑制剂,这种基于巨噬细胞重编程的策略具有独特优势——不仅能解除免疫抑制,还能激活吞噬功能和抗原呈递,产生持久的抗肿瘤免疫记忆。
从临床角度看,该研究为CRLM这一难治性疾病提供了新的治疗选择。M2pep-LNPs的靶向性设计大大降低了全身毒性,而Dicer干预带来的多miRNA网络调控避免了单靶点治疗的局限性。未来研究可探索该纳米平台与其他免疫疗法的联合应用,或进一步优化miRNA调控组合以提高疗效。这项成果不仅为CRLM治疗开辟了新途径,也为其他实体瘤的巨噬细胞靶向治疗提供了重要参考。
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