纳米姜黄素联合脂肪间充质干细胞增强前列腺癌抗肿瘤免疫的协同效应研究

《BMC Complementary Medicine and Therapies》：Nano-curcumin potentiates antitumor immunity in prostate cancer via co-culture with adipose-derived mesenchymal stem cells

本研究针对前列腺癌免疫抑制微环境难题，创新性地将纳米姜黄素与脂肪源性间充质干细胞(ASCs)共培养，系统评估其对前列腺癌患者外周血单个核细胞(PBMCs)免疫功能的调节作用。结果表明纳米姜黄素在3-50μM浓度范围内可显著提升PBMCs存活率，并通过调节CD3+CD4+/CD3+CD8+T细胞和CD45+CD19+B细胞亚群比例增强抗肿瘤免疫，为前列腺癌互补疗法提供新策略。

　　

在全球男性肿瘤领域，前列腺癌始终保持着高发病率的态势，尤其在疾病进入晚期阶段后，治疗耐药性和免疫逃逸机制成为临床面临的重大挑战。肿瘤微环境不仅支撑着癌细胞的恶性增殖，更通过创建免疫抑制状态阻碍机体有效的抗肿瘤免疫反应。在这一背景下，天然活性成分作为常规疗法辅助手段的研究近年来备受关注。姜黄素——这种从姜黄中提取的天然多酚化合物，因其在白血病、乳腺癌、胃肠道癌、脑癌和前列腺癌等多种恶性肿瘤中展现出的广谱抑制活性而崭露头角。然而，其临床应用却受限于水溶性差和生物利用度低等瓶颈问题。

与此同时，脂肪源性间充质干细胞(ASCs)凭借其免疫调节和肿瘤归巢特性，在影响免疫应答和肿瘤进展方面显示出独特优势。它们能够促进CD4⁺T细胞的分化，这些细胞在维持免疫稳态和启动有效免疫反应中发挥着关键作用。因此，通过创新性递送系统调节干细胞与免疫细胞之间的相互作用，可能为免疫治疗策略开辟新途径。

在此背景下，马什哈德医科大学的研究团队开展了一项创新性研究，探讨纳米姜黄素与ASCs共培养对前列腺癌患者外周血单个核细胞(PBMCs)的影响。该研究旨在揭示纳米姜黄素能否通过与ASCs的相互作用增强抗前列腺癌的免疫反应，为免疫治疗的新型组合方法提供理论依据。

研究人员采用了几项关键技术方法：从健康捐赠者脂肪组织中分离培养ASCs并通过流式细胞术鉴定其表面标志物；从前列腺癌患者和健康对照者外周血中分离PBMCs；通过MTT法评估细胞活力；使用 Annexin V-FITC/PI染色通过流式细胞术分析细胞凋亡；利用特异性抗体标记通过流式细胞术分析免疫细胞亚群变化。

Characterization of ASCs

研究团队首先成功分离并鉴定了ASCs。这些细胞在培养中表现出典型的成纤维细胞样纺锤形态，并符合间充质干细胞的最低鉴定标准：CD105、CD73和CD90表达阳性，而CD31、CD14、CD34、CD45和HLA-DR表达阴性。多向分化实验进一步证实了ASCs具有向成骨细胞、脂肪细胞和软骨细胞分化的能力。

Effects of nano-curcumin on the viability of PBMCs in Co-culture with ASCs

当PBMCs与ASCs共培养时，纳米姜黄素在3、6、12、25和50μM浓度下均能显著提高PBMCs的存活率，而100μM浓度仅引起微小且无统计学意义的增加。这一结果表明在ASCs存在的情况下，相对较低浓度的纳米姜黄素即可发挥免疫增强作用。

Effects of nano-curcumin on the viability of PBMCs in the absence of ASCs

在缺乏ASCs的情况下，纳米姜黄素在6、12、25、50和100μM浓度下显著提高PBMCs存活率，而3μM浓度未引起显著变化。值得注意的是，在ASCs存在的情况下，相同浓度纳米姜黄素对PBMCs存活率的提升效果更为明显，提示两种治疗方式可能存在协同作用。

Effects of nano-curcumin on apoptosis of PBMCs in Co-culture with ASCs

细胞凋亡分析显示，6和12μM浓度的纳米姜黄素能显著降低PBMCs的凋亡率，而25μM浓度虽然也显示出凋亡减少趋势，但未达到统计学显著性。这一发现进一步证实了低剂量纳米姜黄素在增强免疫细胞存活方面的优势。

Effects of nano-curcumin on CD3⁺CD4⁺ cells in co-culture with ASCs

免疫细胞亚群分析表明，12μM浓度的纳米姜黄素能显著增加CD3⁺CD4⁺T细胞数量，而6μM浓度虽有所增加但未达显著性，25μM浓度则未引起明显变化。这种剂量依赖性效应提示适宜浓度的纳米姜黄素能有效调节辅助性T细胞群体。

Effects of nano-curcumin on CD3⁺CD8⁺ cells in co-culture with ASCs

对于细胞毒性T细胞的影响，6和25μM浓度的纳米姜黄素均能显著提升CD3⁺CD8⁺T细胞数量，其中6μM浓度的效果尤为突出。12μM浓度虽有所增加但未达统计学意义，表明不同T细胞亚群对纳米姜黄素的敏感性存在差异。

Effects of nano-curcumin on CD45⁺CD19⁺ cells in co-culture with ASCs

在B细胞调节方面，25μM浓度的纳米姜黄素能显著增加CD45⁺CD19⁺B细胞数量，12μM浓度虽有增加趋势但未达显著性，6μM浓度则无显著影响。这一结果扩展了纳米姜黄素免疫调节作用的范围，表明其对适应性免疫的两大分支均具有调节潜力。

研究结论与讨论部分强调了纳米姜黄素与ASCs联合应用的潜在价值。低剂量纳米姜黄素在ASCs存在的情况下能显著提升PBMCs存活率、减少细胞凋亡，并调节关键免疫细胞亚群比例。这种协同效应可能通过多种机制实现，包括JAK3-STAT5a信号通路活化、BCL-2抗凋亡蛋白水平恢复，以及免疫抑制信号如TGF-β的抑制等。

值得注意的是，纳米姜黄素对免疫细胞的影响呈现明显的剂量依赖性，低剂量通常产生免疫增强效果，而高剂量可能导致免疫抑制。这种双相效应与先前研究报道一致，提示临床应用中剂量选择的重要性。

该研究的创新之处在于首次系统评估了纳米姜黄素与ASCs共培养对前列腺癌患者免疫细胞的协同调节作用，为开发基于天然产物和细胞疗法的组合免疫治疗策略提供了实验依据。然而，研究也存在一定局限性，如仅限于体外实验、缺乏阳性对照、未考察不同时间点效应以及未深入探索相关信号通路等。

未来研究需要进一步阐明分子机制，开展动物模型验证，并探索这种组合策略在其他肿瘤类型中的应用潜力。总体而言，纳米姜黄素与ASCs的联合应用展现出了作为前列腺癌互补疗法的良好前景，特别是在调节肿瘤微环境、增强抗肿瘤免疫方面具有独特优势。这项发表在《BMC Complementary Medicine and Therapies》的研究为天然产物与细胞疗法结合的抗癌策略提供了有价值的基础数据，有望为前列腺癌患者带来新的治疗希望。