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针对肝细胞癌(HCC)免疫检查点阻断(ICB)治疗因免疫抑制性肿瘤微环境(TME)导致的耐药问题,研究人员开发双 pH 敏感型纳米药物共递送抗 PD-1 抗体与 MDK-siRNA。体内外实验表明其显著逆转 TME 抑制、增强疗效且副作用小,为 HCC 治疗提供新策略。
在肝癌的治疗战场上,免疫检查点阻断(ICB)疗法如抗 PD-1 抗体的出现曾点燃希望之光,但在肝细胞癌(HCC)中,其客观缓解率却始终不尽如人意。这背后,是肿瘤微环境(TME)织就的一张 “免疫抑制大网”—— 肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)极化为促癌的 M2 型、髓源性抑制细胞(MDSCs)释放大量免疫抑制因子,共同构筑起对抗免疫系统的壁垒。如何穿透这层壁垒,打破 ICB 耐药困局,成为亟待攻克的科学难题。
为了破解这一困局,湖北中医药大学黄家湖医院等机构的研究人员展开了一场创新探索。他们将目光投向纳米医学,设计出一种双 pH 敏感型纳米药物(aPD-1-siRNA@NP),旨在实现抗 PD-1 抗体与 Midkine(MDK)-siRNA 的肿瘤靶向共递送。这项研究成果发表在《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research》,为 HCC 的免疫治疗开辟了新路径。
研究人员主要采用了以下关键技术方法:通过多步合成制备 pH 响应型聚合物纳米胶束,利用透射电子显微镜(TEM)等手段表征其形态与结构;运用流式细胞术、共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)等检测纳米药物与 T 细胞的结合能力、在肿瘤相关细胞中的摄取情况;构建原位 HCC 小鼠模型,借助 MRI 扫描、免疫荧光染色、组织病理分析等评估纳米药物的体内分布、抗肿瘤效果及生物安全性。
MDK-siRNA 抑制 M2 巨噬细胞极化
在体外实验中,研究人员以 IL-4 激活的巨噬细胞作为 M2 型肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)模型,发现 MDK-siRNA 能显著抑制 M2 极化标志物(如 Arg1、CD206、IL-6)的表达,同时促进 M1 极化标志物(CD80、iNOS、TNF-α)的产生,表明其具有逆转 TAMs 促癌表型的能力。
纳米药物与 T 细胞结合及细胞摄取特性
在 pH 7.4 的生理环境下,纳米药物表面的抗 PD-1 抗体能与循环中的 PD-1+T 细胞特异性结合,通过共聚焦显微镜可观察到荧光标记的纳米药物富集于 CD8+T 细胞表面。而在模拟肿瘤微环境的 pH 6.5 条件下,纳米药物迅速释放抗 PD-1 抗体,同时表面电荷由负转正,促使携带 MDK-siRNA 的纳米胶束被 M2 TAMs 和 MDSCs 高效内吞,为后续调控免疫抑制细胞奠定基础。
纳米药物体内结合 T 细胞与逆转免疫抑制微环境
体内实验显示,尾静脉注射纳米药物后,其能有效结合血液及肿瘤浸润的 CD8+PD-1+T 细胞,流式细胞术检测显示肿瘤内抗 PD-1 抗体结合的 T 细胞比例显著高于游离抗体组。进一步研究发现,纳米药物可抑制 M2 TAMs 极化、减少 MDSCs(CD11b+Gr+)和调节性 T 细胞(Tregs,CD4+Foxp3+)比例,同时增强 CD8+T 细胞浸润及 IFN-γ+效应 T 细胞活性,显著逆转免疫抑制性 TME。
纳米药物增强抗肿瘤疗效与生物安全性
在原位 HCC 小鼠模型中,与单药治疗相比,aPD-1-siRNA@NP 联合治疗显著抑制肿瘤生长,延长小鼠生存期,且主要器官组织病理检查未发现明显损伤。药代动力学分析显示其具有良好的体内分布特性,毒性研究证实其肝肾功能指标正常,炎症因子水平未升高,表明该纳米药物兼具高效性与安全性。
研究结论表明,这种双 pH 敏感型纳米药物通过 “双重响应” 机制实现了抗 PD-1 抗体与 MDK-siRNA 的肿瘤靶向协同递送:在肿瘤微环境酸性条件下,首先释放抗 PD-1 抗体解除免疫检查点抑制,激活细胞毒性 T 细胞;同时,电荷反转的纳米胶束携带 MDK-siRNA 特异性作用于 M2 TAMs 和 MDSCs,抑制 NF-κB 信号通路,阻断免疫抑制因子的产生与分泌,重塑抗肿瘤免疫微环境。这种 “双管齐下” 的策略不仅突破了 ICB 耐药瓶颈,还通过精准靶向减少了全身毒性。该研究为肝癌等实体瘤的免疫联合治疗提供了创新的纳米药物设计思路,有望推动肿瘤靶向治疗技术向临床转化迈出重要一步。