纳米平台靶向 SERPINB9/Granzyme B 轴，克服胰腺癌放化疗耐药新突破

在癌症治疗中，免疫治疗的耐药问题备受关注，SERPINB9 作为 Granzyme B（GzmB）的内源性抑制剂，对免疫治疗耐药的影响重大，但其在化疗敏感性方面的作用尚不明确。研究人员围绕胰腺癌展开研究，构建 POEM 纳米载体共递送吉西他滨（GEM）和 siSPB9。结果显示，该联合治疗显著提升抗肿瘤效果，重塑肿瘤免疫微环境。这为胰腺癌治疗提供了新策略。

　　在癌症治疗的领域中，免疫疗法如免疫检查点阻断（ICB）曾被寄予厚望，为众多癌症患者带来了新的希望之光。然而，现实却有些残酷，只有少数癌症患者能从 ICB 治疗中真正获益。深入探究发现，在细胞毒性 T 淋巴细胞（CTLs）和自然杀伤细胞（NK 细胞）被招募并激活后，存在一些抵抗机制，使得治疗效果大打折扣。其中，Granzyme B（GzmB）作为一种由激活的 CTLs 或 NK 细胞分泌的强效细胞毒性分子，本应像 “抗癌卫士” 一样，通过裂解和激活 caspases - 3 和 - 8 来触发肿瘤细胞凋亡。但肿瘤细胞却找到了 “盾牌”，那就是 SERPINB9（SPB9），它作为 GzmB 的内源性抑制剂，不仅保护肿瘤细胞免受 GzmB 的攻击，还帮助肿瘤细胞逃脱免疫监视，导致免疫治疗效果不佳。更让人困惑的是，SPB9 在癌细胞对化疗药物的反应中扮演何种角色，此前还鲜为人知。

与此同时，吉西他滨（GEM）作为胰腺癌的一线化疗药物，虽能在一定程度上激发抗肿瘤免疫反应，却也会引发一些免疫抑制机制，限制了其整体治疗效果。在这样的背景下，为了打破胰腺癌治疗的困境，美国匹兹堡大学的研究人员开展了一项极具意义的研究。

研究人员致力于探究 SPB9 在化疗敏感性中的作用，以及开发有效的治疗策略来克服化疗和免疫耐药。他们构建了 POEM 纳米载体，这种纳米载体能够同时递送 GEM 和 SERPINB9 的短干扰 RNA（siSPB9）。研究结果令人振奋，该联合治疗显著提高了抗肿瘤疗效，还重塑了肿瘤免疫微环境，为胰腺癌的治疗开辟了新的方向。相关研究成果发表在《Nature Communications》上，为全球癌症研究领域带来了新的希望。

研究人员在实验过程中运用了多种关键技术方法。在细胞和动物模型方面，使用了多种胰腺癌细胞系（如 KPC - C2、Panc02 等）以及相应的荷瘤小鼠模型。基因编辑技术上，利用 CRISPR/Cas9 系统构建了 SERPINB9 基因敲除（KO）细胞系。检测分析技术包括 RNA 测序、qRT - PCR、Western blot 等，用于检测基因和蛋白表达水平；还有分子动力学模拟，用于研究纳米载体与 siRNA 的相互作用。

下面来看具体的研究结果：

• Gemcitabine 介导的 SERPINB9 在小鼠和人类 PDAC 细胞系中的诱导：通过对吉西他滨耐药（GEMR）和野生型（WT）的小鼠胰腺癌细胞系进行 RNA 测序，发现 GEMR 细胞中 Serpinb9b 基因表达显著上调，其是人类 SERPINB9 的小鼠同源物。在多种小鼠和人类胰腺癌细胞系中，GEM 处理均能以剂量和时间依赖的方式诱导 SPB9 mRNA 和蛋白表达。此外，分析 TCGA 数据库发现，SPB9 过表达不仅存在于胰腺癌中，还在多种癌症中出现，并且其高表达与癌症患者的不良临床预后相关123。
• ATF3 在 GEM 介导的 SERPINB9 转录水平诱导中的作用：重新分析 RNA - seq 数据，确定转录因子 ATF3 在 GEM 处理后显著上调，且其与 SPB9 的表达呈正相关。通过一系列实验，如 siRNA 敲低 ATF3、构建荧光素酶报告基因等，证实 ATF3 是驱动 GEM 诱导 SPB9 基因表达的关键转录因子，其通过与 SPB9 基因启动子中的 ATF3 - 3 结合位点结合发挥作用45。
• GzmB 在 GEM 介导的肿瘤杀伤中的作用：构建 SERPINB9 KO 细胞系，发现其肿瘤形成能力显著减弱，对 GEM 的敏感性大幅提高。GEM 处理可增加多种细胞系中 GzmB 的表达和活性，敲低或抑制 GzmB 会减弱 GEM 的治疗效果。此外，GEM 耐药与 SPB9 表达增加和 GzmB 表达减少有关，这表明敲低 SPB9 不仅能提高抗肿瘤免疫反应，还可增加肿瘤细胞对 GEM 化疗的敏感性67。
• POEM 纳米载体的开发和表征用于共递送 siSPB9 和 GEM：开发了 POEM 纳米载体，它由脂质衍生的聚赖氨酸（PEG - PLL - Oleic acid，PPO）和 GEM 共轭的聚赖氨酸（PEG - PLL - OA - GEM，PPOGEM）组成。该纳米载体设计巧妙，具有多种优势，如 GEM 共轭增强了载体与 siRNA 的相互作用、脂质衍生化有助于形成紧密的胶束和内体释放等。通过系统的体外和体内实验，优化了纳米载体的组成和性能，使其具有良好的肿瘤靶向性和药代动力学特性89。
• POEM 纳米颗粒显示出有效的肿瘤靶向和良好的药代动力学特征：IVIS 成像和 qRT - PCR 分析表明，POEM 纳米颗粒在肿瘤组织中具有较高的积累，且在血液循环中停留时间较长，能够有效将 siSPB9 递送至肿瘤组织，其药代动力学参数明显优于游离的 siRNA。此外，研究还发现，POEM 纳米颗粒的肿瘤靶向可能涉及被动靶向（增强渗透和保留效应，EPR）和主动靶向（与纤连蛋白等相关）两种机制1011。
• 共递送 siSPB9 和 GEM 导致增强的抗肿瘤功效：在多种小鼠肿瘤模型（包括皮下和原位模型）中，POEM/siSPB9 纳米颗粒均显示出显著的抗肿瘤活性，能够有效抑制肿瘤生长，延长小鼠生存时间。与其他治疗组相比，POEM/siSPB9 组的治疗效果更为突出，且安全性良好，对肝脏和肾脏功能无明显不良影响1213。
• POEM 纳米颗粒增强抗肿瘤免疫力并使 PDAC 对 anti - PD - 1 疗法敏感：在吉西他滨耐药的胰腺癌模型中，POEM/siSPB9 纳米颗粒治疗后，肿瘤微环境中的免疫细胞浸润增加，M1 型巨噬细胞极化增强，CD8? T 细胞及其相关细胞因子增多，调节性 T 细胞减少，从而抑制了肿瘤细胞的增殖并促进其凋亡。同时，研究发现 GEM 或 siSPB9 治疗会上调 CD4?和 CD8? T 细胞上的 PD - 1 表达，而联合 anti - PD - 1 抗体治疗可显著增强治疗效果，有效抑制肿瘤生长1415。

在研究结论和讨论部分，该研究揭示了 GzmB/SPB9 轴在调节胰腺癌细胞对 GEM 敏感性中的重要作用，为理解化疗耐药机制提供了新的视角。POEM 纳米载体展现出强大的共递送能力，为联合治疗提供了有效的平台。联合治疗策略不仅直接杀伤肿瘤细胞，还通过调节肿瘤免疫微环境增强了抗肿瘤免疫反应，尤其是与 anti - PD - 1 抗体联合使用时，效果更为显著。

此外，与开发小分子 SPB9 抑制剂相比，siSPB9 纳米颗粒具有独特优势，其对 T 细胞内 SPB9 水平影响较小，减少了对免疫稳态的潜在不良影响。不过，研究也指出，GzmB/SPB9 轴对其他化疗药物敏感性的影响仍有待进一步研究，未来还需要更多的机制研究来进一步优化肿瘤靶向递送系统。总体而言，该研究为胰腺癌的治疗提供了创新的策略和理论依据，具有重要的临床转化价值，有望为胰腺癌患者带来新的生机和希望。