纳米分子伴侣递送系统协同调控胰腺癌微环境:靶向CAFs失活与CXCL9驱动T细胞迁移的联合治疗策略

【字体: 时间:2025年06月12日 来源:Bioactive Materials 18

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  胰腺导管腺癌(PDAC)因致密细胞外基质(ECM)阻碍细胞毒性T淋巴细胞(CTLs)浸润,导致免疫治疗失效。南开大学团队开发了纳米分子伴侣(nChap)共递送维生素D受体配体(Cal)与趋化因子CXCL9的策略,通过逆转癌症相关成纤维细胞(CAFs)活化状态并建立CXCL9梯度,显著增强CD8+ T细胞浸润,协同提升抗PD-1和吉西他滨疗效。该研究为PDAC的化疗-免疫联合治疗提供了新范式。

  

胰腺导管腺癌(PDAC)被称为"癌中之王",其五年生存率不足10%,手术联合化疗的疗效已触及瓶颈。这种恶性肿瘤对免疫治疗表现出惊人的抵抗性,究其根源,肿瘤微环境(TME)中密布的细胞外基质(ECM)构成了物理屏障,将细胞毒性T淋巴细胞(CTLs)阻隔在肿瘤巢穴之外;同时,肿瘤固有的免疫抑制机制又削弱了趋化因子信号,形成"进不来、找不到"的双重困局。如何突破基质屏障、增强T细胞浸润,成为改写PDAC治疗史的关键命题。

南开大学研究团队在《Bioactive Materials》发表的研究中,创新性地将目光投向肿瘤基质的"建筑师"——癌症相关成纤维细胞(CAFs)。这些细胞通过过度分泌胶原等ECM成分,不仅筑起物理屏障,更通过TGF-β/SMAD通路维持活化状态。与此同时,团队关注到趋化因子CXCL9对CD8+
T细胞的"化学引诱"作用。然而,维生素D受体配体(Cal)和CXCL9的临床应用面临递送难题:前者存在全身毒性,后者易降解且缺乏靶向性。

研究团队开发了基于混合壳聚合物胶束(MSPMs)的纳米分子伴侣(nChap)系统,通过FHK肽靶向肿瘤基质中的Tenascin-C,共载Cal与CXCL9。该系统在生理pH下保持稳定,在酸性TME中响应性释放药物。关键技术包括:1) 构建pH敏感的PCL-b
-PAE嵌段共聚物;2) 通过荧光共振能量转移(FRET)验证蛋白装载;3) 建立CAFs与Panc02细胞共培养模型评估转移抑制;4) 采用流式细胞术和免疫荧光量化T细胞浸润;5) 在基质富集的Panc02小鼠模型中评估联合治疗效果。

2.1 纳米粒构建与表征
通过自组装制备的Cal@nChap-CXCL9粒径约100nm,电镜显示规整球形结构。FRET实验证实CXCL9被有效装载于PAE链形成的疏水微区,Cal则包裹在PCL核内。酸性条件下,PAE链质子化导致结构转变,实现Cal(75.6%释放率)和CXCL9的控释。FHK修饰使肿瘤蓄积量提升3倍,免疫荧光显示其与Tenascin-C共定位。

2.2 CAFs重编程机制
转录组分析揭示Cal@nChap-CXCL9处理导致1244个差异基因,ECM相关通路显著下调。Western blot显示α-SMA和FAP-α表达降低60%,p-SMAD2/3磷酸化抑制证实TGF-β通路阻断。Transwell实验表明,经处理的CAFs使Panc02细胞迁移数减少70%,证实基质重塑可抑制肿瘤转移。

2.3 T细胞招募与屏障调控
在基质富集Panc02模型中,Cal@nChap-CXCL9组CD8+
T细胞浸润率达18.7%(对照组仅4.2%),Tregs和MDSCs分别降低52%和47%。Masson染色显示胶原沉积减少,血管周细胞覆盖度提升2.3倍,表明基质正常化促进药物渗透。

2.4 协同免疫检查点阻断
联合抗PD-1治疗使肿瘤抑制率达69%,Q值1.21证实协同效应。免疫荧光显示抗PD-1在肿瘤深部扩散增强,PD-L1表达上调提示激活了适应性免疫抵抗机制。脾脏中CD8+
CD44+
记忆T细胞增加表明长效免疫保护。

2.5 晚期肿瘤联合治疗
对200mm3
大肿瘤,Cal@nChap-CXCL9+吉西他滨+抗PD-1三联方案完全抑制生长,生存期延长2倍。免疫组化显示Ki67表达下降,CRT暴露增强,证实化疗诱导的免疫原性细胞死亡(ICD)与免疫激活产生协同。

该研究开创性地将CAFs重编程与趋化因子导航相结合,突破PDAC免疫治疗困境。纳米分子伴侣系统实现Cal与CXCL9的精准共递送,Cal通过逆转CAFs活化状态"软化"基质,CXCL9则"导航"T细胞浸润,二者协同重塑了"基质-T细胞"恶性循环。特别值得注意的是,该策略避免直接降解ECM导致的转移风险,通过生理性基质重塑使血管正常化,为化疗药物和抗体创造穿透条件。研究不仅为PDAC提供 chemo-immunotherapy 新方案,其"基质调控-免疫招募"双靶点设计思路更可为其他纤维化肿瘤治疗提供借鉴。

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