铂纳米颗粒-仑伐替尼仿生纳米酶双向调控肿瘤微环境增强GPC3-CAR T细胞肝癌治疗的研究

本研究针对CAR-T细胞在实体瘤中因血管异常和缺氧导致的疗效受限问题，开发了兼具催化H2 O2 分解和血管正常化功能的Lenv@BSA-PtNPs纳米酶。该研究证实纳米酶通过改善肿瘤缺氧（下调HIF-1α）和重塑血管结构，显著提升GPC3-CAR T细胞在肝癌模型中的浸润与抗肿瘤效果，为实体瘤免疫治疗提供了创新策略。

　　

实体肿瘤治疗领域长期面临着一个关键瓶颈：尽管CAR-T细胞疗法在血液肿瘤中取得突破，但其在实体瘤中的疗效始终不尽如人意。这种差异主要源于实体瘤特有的"铜墙铁壁"——异常血管网络形成的物理屏障和缺氧微环境构成的生化防线，二者共同阻碍了CAR-T细胞的浸润与功能发挥。特别是在肝癌领域，虽然靶向Glypican-3（GPC3）的CAR-T细胞展现出特异性杀伤潜力，但肿瘤微环境(TME)的免疫抑制特性使其临床转化举步维艰。

针对这一挑战，福建医科大学的研究团队在《Journal of Translational Medicine》发表了一项创新研究。他们巧妙设计了一种仿生纳米酶Lenv@BSA-PtNPs，通过铂纳米颗粒(PtNPs)催化分解过氧化氢(H₂
O₂
)产氧，同时利用仑伐替尼调控血管正常化，双管齐下破解肿瘤微环境屏障。这种"一箭双雕"的策略不仅显著提升了GPC3-CAR T细胞在肝癌模型中的浸润效率，更使其抗肿瘤效果产生质的飞跃。

研究团队采用多项关键技术：通过分子对接优化BSA负载仑伐替尼的纳米结构；利用NOD小鼠建立肝癌原位移植模型；采用IVIS生物发光成像动态监测肿瘤进展；结合免疫组化分析血管标志物(CD31/α-SMA)和缺氧指标(HIF-1α)；通过TUNEL实验定量细胞凋亡。所有实验均设置严格对照组，包括空载体CAR-T、游离仑伐替尼等处理组。

构建靶向GPC3的CAR-T细胞

研究首先成功构建了第三代GPC3-CAR T细胞（GC33 CAR-T），其结构包含GC33单链抗体、CD8α铰链区以及CD28-4-1BB-CD3ζ信号域。流式细胞术证实约50-60%的转导效率，与对照组无显著差异。值得注意的是，这些工程化T细胞对GPC3高表达的Huh7和HepG2细胞展现出特异性杀伤，在效应靶比5:1时溶解率超过60%，同时分泌大量IL-2和IFN-γ，而对GPC3低表达的SK-HEP-1细胞则无显著毒性，证实了靶向精确性。

纳米酶的制备与特性

研究团队开发的Lenv@BSA-PtNPs展现出独特优势：透射电镜显示5nm的均匀粒径；分子对接揭示仑伐替尼通过ARG458、HIS145等氨基酸残基稳定嵌入BSA疏水腔；荧光光谱证实其高效催化活性——在10mM H₂
O₂
条件下，Ru(dpp)₃
Cl₂
探针荧光强度在30分钟内下降40%，表明持续产氧能力。这种"一载体双功能"设计既解决了仑伐替尼水溶性差的问题，又实现了微环境响应性氧供给。

血管重塑与缺氧改善

在肝癌小鼠模型中，中剂量(0.08mg/kg)Lenv@BSA-PtNPs展现出最佳治疗效果：CD31/α-SMA双染显示血管成熟度提升3倍，管腔直径增加50%；HIF-1α表达降低70%。有趣的是，高剂量组(0.16mg/kg)反而效果减弱，提示血管正常化需要精确调控。纳米酶组小鼠生存期延长至42天，显著优于游离仑伐替尼组(28天)。

CAR-T细胞协同增效

当联合GC33 CAR-T治疗时，中剂量纳米酶组呈现显著协同效应：肿瘤内CAR-T细胞浸润数量增加5倍；TUNEL阳性细胞比例达65%，较单用CAR-T提高40%。机制上，纳米酶不仅通过氧供给降低PD-1表达（减少T细胞耗竭），还通过血管正常化促进CAR-T细胞跨血管迁移，形成正向循环。

结论与展望

该研究创新性地将纳米酶催化与靶向治疗相结合，证实了微环境调控对CAR-T疗法的重要价值。Lenv@BSA-PtNPs通过双向调节——催化H₂
O₂
分解改善缺氧、仑伐替尼诱导血管正常化——成功突破实体瘤治疗屏障。特别值得注意的是，中剂量纳米酶展现出最佳治疗效果，这对临床给药方案设计具有重要指导意义。虽然研究在免疫缺陷小鼠中进行，未评估宿主免疫系统的影响，但其提出的"微环境重塑+细胞治疗"协同策略为实体瘤免疫治疗开辟了新途径。未来研究可进一步探索纳米酶与免疫检查点抑制剂的联用，以及在免疫健全模型中的效果。