
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
GSH激活型iPep偶联免疫纳米激动剂通过协同作用实现肿瘤高效治疗
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月13日 来源:Biomaterials 12.8
编辑推荐:
为解决TLR7/8激动剂系统性炎症副作用与肿瘤免疫抑制微环境(TME)调控难题,研究人员设计了一种GSH响应性R848-HSA偶联物(RS-HSA),与膜活性肽(iPep)组装成iP-RS NPs。该纳米系统通过诱导肿瘤细胞免疫原性死亡(ICD)和激活TLR7/8通路,显著抑制4T1乳腺癌和Panc02胰腺癌模型肿瘤生长,并在KPC胰腺导管腺癌(PDAC)模型中实现60%完全缓解,生存期显著优于一线化疗方案。该研究为克服肿瘤免疫治疗耐药性提供了新策略。
肿瘤治疗领域长期面临两大挑战:一是传统化疗药物难以诱导有效的免疫原性细胞死亡(ICD),二是免疫激动剂如TLR7/8激动剂R848易引发全身性炎症反应。更棘手的是,胰腺导管腺癌(PDAC)等"冷肿瘤"具有高度免疫抑制性微环境(TME),富含髓系抑制细胞(MDSCs)和M2型巨噬细胞,使得现有疗法收效甚微。
中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所的研究团队创新性地将肿瘤特异性激活策略与免疫微环境重塑相结合,开发出iP-RS纳米颗粒系统。该系统通过GSH响应性释放R848和诱导肿瘤细胞发生肿胀性死亡(oncosis),在《Biomaterials》发表的研究中展现出突破性疗效:不仅完全清除小鼠4T1乳腺癌和Panc02胰腺癌,更在模拟临床难治性KPC-PDAC模型中实现60%治愈率,生存期显著优于吉西他滨+白蛋白紫杉醇标准方案。
关键技术包括:1)设计GSH敏感型R848-HSA偶联物(RS-HSA),通过二硫键实现肿瘤靶向释放;2)利用Janus粒子介导的自组装技术构建iP-RS NPs,实现iPep与RS-HSA的稳定复合;3)采用原位荧光成像追踪纳米颗粒在KPC-PDAC模型(源自KrasLSL-G12D/+;Trp53LSL-R172H/+转基因小鼠)中的分布。
合成与表征
通过将R848活性氨基与HSA经二硫键连接,获得载药量1.6:1的RS-HSA。动态光散射显示iP-RS NPs粒径为152.3±6.7 nm,透射电镜证实其核壳结构。体外实验证明该纳米系统在10 mM GSH条件下可快速释放R848,而在正常生理浓度(2 μM)下保持稳定。
协同机制验证
流式细胞术显示iP-RS NPs处理后的4T1细胞钙网蛋白(CRT)暴露率达82.4%,显著高于游离iPep组(47.2%)。ELISA检测证实该处理使HMGB1释放量提升3.1倍,表明强烈ICD效应。在共培养实验中,iP-RS NPs处理的肿瘤细胞使树突细胞(DCs)成熟标志物CD86+比例升至68.9%,同时将M2巨噬细胞比例从54.7%降至18.3%。
体内疗效评估
在4T1原位模型中,iP-RS NPs组21天肿瘤体积仅为PBS组的1/20,且80%小鼠实现长期无瘤生存。更值得注意的是,在KPC-PDAC模型中,该治疗使小鼠中位生存期从对照组的28天延长至53天,3/5小鼠肿瘤完全消退。质谱流式分析显示肿瘤内CD8+ T细胞浸润增加7.3倍,Treg比例下降至4.1%。
讨论与展望
该研究通过巧妙的分子设计解决了TLR激动剂毒性(将R848全身毒性降低85%)与肿瘤靶向性的矛盾。iPep诱导的oncosis(不同于凋亡的细胞死亡方式)能有效清除化疗耐药细胞,而R848的局部释放重塑了TME三大关键要素:增强抗原呈递、逆转免疫抑制、破坏纤维化间质。这种"一石三鸟"的作用机制为PDAC等难治性肿瘤提供了新思路。未来研究可探索该平台与其他免疫检查点抑制剂的联用策略。
生物通微信公众号
知名企业招聘