肿瘤来源小细胞外囊泡装载miR-34a模拟物通过重塑免疫微环境抑制三阴性乳腺癌进展
《Cancer Cell International》:Tumor-derived small extracellular vesicles loaded with functionally active miR-34a mimic can modify the anti-tumor response in 4T1 breast cancer animal model
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时间:2025年10月16日
来源:Cancer Cell International 6
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本研究针对三阴性乳腺癌(TNBC)肿瘤抑制性miRNA表达缺失的难题,开发了4T1肿瘤来源小细胞外囊泡(tsEV)装载miR-34a模拟物的新型递送系统。研究发现tsEV-miR-34a-mimic能有效激活抗肿瘤免疫应答,显著提高荷瘤小鼠生存率并抑制转移,为TNBC的miRNA替代疗法提供了创新性治疗策略。
在女性恶性肿瘤领域,三阴性乳腺癌(TNBC)始终是临床治疗的重大挑战。这类乳腺癌因缺乏雌激素受体、孕激素受体和HER2表达而得名,其侵袭性强、易转移、预后差的特点让医患双方都倍感压力。更棘手的是,TNBC肿瘤微环境(TME)通常表现为"免疫冷肿瘤"特征,肿瘤浸润淋巴细胞(TIL)数量稀少,免疫抑制氛围浓厚,使得常规免疫治疗效果有限。
近年来,科学家们发现microRNA(miRNA)在肿瘤发生发展中扮演着重要角色。其中miR-34a作为著名的肿瘤抑制miRNA(tsmiR),在TNBC细胞系中的表达水平不足正常水平的三分之一。研究表明,miR-34a能同时调控肿瘤细胞的多个恶性行为,包括抑制血管生成、阻碍转移、诱导细胞周期阻滞等。然而,如何将miRNA安全有效地递送至肿瘤部位,一直是miRNA替代疗法(MRT)面临的主要技术瓶颈。
正是在这样的背景下,伊朗研究团队创新性地提出了"以子之矛,攻子之盾"的治疗策略:利用肿瘤自身产生的小细胞外囊泡(sEV)作为载体,装载miR-34a模拟物,实现对TNBC的精准打击。这种肿瘤来源sEV(tsEV)不仅具备低免疫原性、高生物相容性等优点,还保留了归巢到亲本肿瘤细胞的特殊能力,为靶向递送提供了天然优势。
研究人员采用动态光散射(DLS)、透射电镜(TEM)等技术确认了4T1细胞来源tsEV的形态特征,随后通过改良钙离子法成功将miR-34a模拟物装载入tsEV。在4T1荷瘤小鼠模型中,团队通过流式细胞术分析T细胞亚群分布,实时荧光定量PCR检测基因表达,ELISA测定细胞因子水平,并结合组织病理学评估等多种技术手段,系统阐述了tsEV-miR-34a-mimic的治疗效果与作用机制。
tsEV-miR-34a-mimic增强抗肿瘤免疫应答
研究发现,tsEV-miR-34a-mimic治疗能显著提高肿瘤组织和腹股沟引流淋巴结(IDLN)中CD8+T细胞频率,同时降低调节性T细胞(Treg)比例。特别是Treg/CD8+T细胞比值的大幅下降,表明治疗成功将免疫抑制性微环境转变为免疫激活状态。功能实验进一步证实,来自治疗组小鼠的IDLN淋巴细胞对4T1肿瘤细胞表现出更强的杀伤能力和增殖活性。
在分子机制层面,tsEV-miR-34a-mimic能有效下调STAT3、PD-L1、VEGF、MMP9等肿瘤促进基因的表达。同时,治疗还显著改变了肿瘤组织的细胞因子谱,表现为IL-6、TGF-β等免疫抑制因子水平下降,而IFN-γ等免疫激活因子表达上升。值得注意的是,治疗还促进了CD4+T细胞向Th1方向分化,这从TBX21表达上调而RORγt、FOXP3表达下降得到证实。
病理学评估显示,tsEV-miR-34a-mimic治疗组小鼠的肺、肝和引流淋巴结均未见转移灶,而对照组则出现广泛转移。肿瘤组织检查发现治疗组有大量肿瘤浸润淋巴细胞聚集和广泛坏死区域。更重要的是,治疗组小鼠的肿瘤体积和重量显著减小,中位生存期从对照组的41天延长至63天。
本研究首次系统证实了tsEV作为miR-34a递送载体的双重优势:既实现了miRNA的高效靶向递送,又通过其天然免疫激活特性协同增强了抗肿瘤免疫应答。特别值得关注的是,治疗不仅直接作用于肿瘤细胞,更重要的是成功重塑了肿瘤免疫微环境,将"冷"肿瘤转化为"热"肿瘤,为TNBC的免疫治疗提供了新思路。这种基于肿瘤自身囊泡的递送策略,克服了传统纳米载体靶向性不足的缺点,同时避免了外源载体可能引起的免疫排斥反应,具有显著的临床转化潜力。
然而,研究也存在一定局限性,如对髓系来源抑制细胞(MDSC)、肿瘤相关巨噬细胞(TAM)等其他免疫细胞亚群的影响尚未深入探讨。未来研究可进一步拓展到人源TNBC细胞模型,并评估不同免疫活性肿瘤类型的响应差异,推动该策略向临床应用迈进。
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