嘌呤能受体纳米免疫放大器可增强肝细胞癌的化疗免疫治疗效果

《BIOMATERIALS RESEARCH》：Purinergic Receptor Nanoimmunoamplifiers Potentiate Chemoimmunotherapy Efficacy in Hepatocellular Carcinoma

肝癌化疗免疫治疗中伊维菌素-二氧化锰纳米复合物（IMN）的协同增效机制及临床转化潜力。IMN通过靶向P2X7受体增强化疗诱导的免疫原性细胞死亡（ICD），同时缓解肿瘤缺氧并抑制CD39/CD73降解eATP，激活NLRP3炎症小体通路，显著提升IL-1β分泌和CD8+ T细胞反应，抑制原发及转移性肿瘤生长，且具有良好安全性。

　　肝癌（HCC）作为一种常见的恶性肿瘤，长期以来一直是医学界关注的重点之一。尽管近年来免疫检查点抑制剂（ICIs）在HCC治疗中取得了显著进展，但目前的标准治疗方案，如阿替利珠单抗联合贝伐珠单抗，其客观缓解率仍仅为30%。这表明，即使在先进的免疫治疗策略下，HCC治疗仍面临诸多未解难题。因此，探索新的治疗方法以增强化疗与免疫治疗的协同效应，成为提升HCC治疗效果的重要方向。化疗诱导的免疫原性细胞死亡（ICD）是提升免疫治疗效果的关键机制之一，但其免疫原性较弱，限制了其在HCC治疗中的应用。因此，研究者们致力于开发新的策略，以增强ICD的免疫原性，从而改善化疗与免疫治疗的联合疗效。

在这一背景下，研究人员提出了一种创新的策略，即通过设计一种名为“伊维菌素-二氧化锰纳米复合物”（IMNs）的纳米药物，以靶向P2X7受体（P2X7R）并增强免疫原性。该策略基于对化疗诱导ICD中关键免疫信号通路——eATP/P2X7R/NLRP3炎症小体的深入理解。eATP是化疗诱导ICD过程中的重要损伤相关分子模式（DAMP），能够通过激活P2X7R，从而触发NLRP3炎症小体的级联反应，最终导致IL-1β的分泌，以及CD8+ T细胞的激活。然而，由于化疗过程中，eATP的水平常常受到CD39和CD73等酶的降解影响，从而削弱了其免疫激活作用。此外，肿瘤微环境（TME）中的缺氧状态也会进一步抑制eATP的水平，影响P2X7R的激活。

为了解决这些挑战，研究团队设计了一种新型纳米药物IMNs，该药物结合了伊维菌素（IVM）和二氧化锰（MnO?）纳米结构。IVM是一种已被美国食品药品监督管理局（FDA）批准的抗寄生虫药物，具有增强NLRP3炎症小体信号传导的作用，而MnO?则能够缓解肿瘤缺氧，从而维持eATP的水平。此外，IVM能够通过与P2X4R形成功能性信号复合物，增强其对eATP的敏感性，从而进一步激活NLRP3炎症小体。同时，IVM还能够诱导细胞自噬，从而促进eATP的释放，提升ICD的免疫原性。

研究团队通过一系列实验验证了IMNs的合成与特性。他们利用牛血清白蛋白（BSA）作为模板和还原剂，通过一步法合成了MnO?负载的BSA纳米颗粒（BMN）。随后，通过利用IVM与BSA之间的疏水相互作用，成功组装了IMNs。实验结果显示，IMNs具有优异的物理化学特性，如粒径分布均匀、稳定性良好，并且能够有效负载IVM。在不同条件下，IMNs表现出良好的靶向性，特别是在肿瘤微环境中，其能够响应弱酸性条件（pH 5.5）以及过氧化氢（H?O?）和谷胱甘肽（GSH）的存在，释放IVM和Mn2?。这种响应特性使IMNs能够在肿瘤微环境中实现靶向释放，减少对正常组织的不良影响。

进一步的体外实验表明，IMNs能够显著增强LD（脂质体多柔比星）诱导的细胞毒性，同时促进eATP和HMGB1的释放，这些都是ICD的关键标志物。此外，IMNs还能够增强树突状细胞（DCs）的成熟，提高IL-1β的分泌，从而增强CD8+ T细胞的免疫反应。在小鼠模型中，研究人员发现IMNs与LD和PD-L1抗体联合使用时，能够显著抑制肿瘤的生长，包括原位、皮下和转移性HCC模型。这种联合治疗策略不仅显著降低了肿瘤体积，还提高了小鼠的生存率，显示出良好的抗肿瘤效果。

在体内实验中，IMNs表现出优异的肿瘤靶向性和生物安全性。通过体内成像技术，研究人员发现IMNs在肿瘤组织中具有较高的富集能力，并且在治疗过程中，其对肝肾功能的影响较小，不会引起明显的毒性反应。此外，IMNs能够显著减少TME中的HIF-1α、CD39和CD73的表达，从而降低eATP向eADO的转化，提升eATP的浓度，进而增强免疫激活效果。这些发现表明，IMNs不仅能够有效缓解肿瘤缺氧，还能够通过抑制免疫抑制性信号通路，提高免疫治疗的疗效。

进一步的免疫学分析显示，IMNs能够显著增强CD8+ T细胞的IFNγ分泌能力，从而增强抗肿瘤免疫反应。在TME中，IMNs能够促进CD8+ T细胞的浸润，并降低调节性T细胞（Treg）的比例，这有助于增强抗肿瘤免疫效应。通过流式细胞术和免疫荧光技术，研究人员观察到IMNs与LD和PD-L1抗体联合使用时，能够显著提高DCs的成熟率，并增强CD8+ T细胞的激活。此外，该治疗策略还能够诱导系统性的免疫反应，从而有效抑制远处肿瘤的生长，显示出一种“免疫原性效应”的存在。

综上所述，IMNs通过多种机制协同增强化疗与免疫治疗的效果。首先，它能够促进化疗诱导的ICD，从而释放更多的eATP和HMGB1，增强免疫激活。其次，通过缓解肿瘤缺氧，减少CD39和CD73的表达，从而防止eATP的降解，维持其免疫原性。最后，IMNs能够通过增强P2X7R的敏感性，促进NLRP3炎症小体的激活，从而提高IL-1β的分泌，增强CD8+ T细胞的免疫反应。这些协同效应使得IMNs在HCC治疗中展现出巨大的潜力。

尽管IMNs在实验室研究中表现出良好的治疗效果，但将其转化为临床应用仍需进一步研究。例如，目前的实验中，LD是通过尾静脉注射给药，而临床常用的TACE和HAIC等治疗方式是局部或区域性给药。因此，研究者需要进一步探讨不同给药方式对治疗效果的影响，以优化治疗方案。此外，IVM的临床剂量也需要精确调整，以确保其在增强治疗效果的同时，不会产生明显的副作用。

总的来说，这项研究为HCC治疗提供了一种新的策略，即通过IMNs的协同作用，提升化疗与免疫治疗的联合疗效。IMNs在体内外实验中均表现出良好的抗肿瘤效果和免疫激活能力，为未来临床应用奠定了基础。同时，研究也指出了进一步探索的方向，包括优化给药方式、调整药物剂量以及评估其在其他癌症类型中的应用潜力。随着对肿瘤免疫机制的不断深入，IMNs有望成为未来肿瘤治疗的重要组成部分，为癌症患者带来更有效的治疗方案。