仿生纳米平台通过调控缺氧-腺苷轴和PD-L1基因敲除增强MRI引导的化学动力学-免疫联合治疗

恶性黑色素瘤因传统疗法疗效有限而致死率高。为解决肿瘤免疫抑制微环境(TME)对免疫检查点阻断(ICB)和化学动力学治疗(CDT)的制约，研究人员开发了癌症细胞膜伪装的纳米平台(PPMC@CM)，共递送CRISPR/Cas9-PD-L1系统和MnO2 纳米颗粒，通过同源靶向蓄积、缓解缺氧抑制CD39/CD73-腺苷(ADO)免疫抑制轴，同时敲除PD-L1增强免疫治疗，并放大Mn2+ 介导的类芬顿反应提升CDT效果。该研究为黑色素瘤诊疗提供了新型仿生治疗策略。

　　

恶性黑色素瘤被称为"癌王"，其侵袭性强、易转移的特性让传统治疗手段捉襟见肘。尽管免疫检查点阻断疗法(ICB)和化学动力学治疗(CDT)带来了新希望，但肿瘤微环境(TME)中的两大"帮凶"——缺氧和腺苷(ADO)介导的免疫抑制，以及过度表达的PD-L1分子，严重削弱了治疗效果。更棘手的是，肿瘤内高浓度的还原性谷胱甘肽(GSH)会中和CDT产生的羟基自由基(·OH)，形成一道坚固的"防护盾"。如何同时击破这多重防线，成为研究人员亟待解决的难题。

针对这一挑战，上海交通大学等机构的研究团队在《Acta Biomaterialia》发表了一项突破性研究。他们巧妙设计了一种仿生纳米平台PPMC@CM，将CRISPR/Cas9基因编辑系统与MnO₂
纳米颗粒共装载，并披上癌细胞膜的"伪装衣"。这个纳米平台不仅能精准靶向肿瘤、逃避免疫清除，还能在肿瘤内部同时开展三项关键任务：通过MnO₂
分解产生氧气缓解缺氧、消耗GSH增强化学动力学效应、利用CRISPR永久敲除PD-L1基因。更令人振奋的是，该平台还能实现磁共振成像(MRI)引导下的精准治疗监控。

研究团队采用了多项关键技术：1)合成PEG修饰的聚乙烯亚胺(PP)作为载体，降低毒性并稳定MnO₂
纳米颗粒；2)利用B16-F10黑色素瘤细胞膜进行表面伪装，赋予纳米颗粒同源靶向能力；3)整合CRISPR/Cas9系统实现PD-L1基因永久敲除；4)通过体外和体内实验验证纳米平台对缺氧-腺苷轴的调控作用及治疗效果。

合成与表征PPMC@CM
通过核磁共振氢谱证实成功合成PEI-PEG(PP)共聚物，每个PEI分子连接约9.2个mPEG链。透射电镜显示MnO₂
纳米颗粒呈典型片层结构，粒径约50nm。经癌细胞膜包裹后，纳米颗粒表面电位由正变负，动态光散射显示粒径增至约150nm。体外实验证实该平台能有效逃避免疫清除，并实现肿瘤特异性蓄积。

体外抗肿瘤效果评估
在B16-F10细胞中，PPMC@CM展现出三重协同效应：1)消耗细胞内GSH达80%，显著增强Mn²⁺
介导的类芬顿反应，提升·OH产量；2)缓解缺氧使HIF-1α表达下降62%，连带抑制CD39/CD73表达；3)CRISPR/Cas9使PD-L1蛋白表达降低85%。流式细胞术显示该处理使细胞凋亡率提升至68%，远优于单疗法组。

体内治疗效果验证
在黑色素瘤小鼠模型中，PPMC@CM表现出显著优势：1)MRI显示肿瘤部位特异性蓄积，信号强度增加3.1倍；2)治疗21天后肿瘤体积抑制率达89%，肺转移结节减少95%；3)免疫分析显示肿瘤浸润CD8⁺
T细胞增加4倍，调节性T细胞(Treg)比例下降60%，证实成功逆转免疫抑制微环境。

结论与展望
该研究开创性地将基因编辑、化学动力学和免疫调控融为一体。PPMC@CM纳米平台通过永久性PD-L1基因敲除和缺氧-腺苷轴双重调控，实现了免疫治疗的"治本"与"治标"结合；同时通过GSH消耗增强的类芬顿反应，突破了CDT的疗效瓶颈。这种"一石三鸟"的策略不仅为黑色素瘤治疗提供了新思路，其模块化设计理念更可拓展至其他难治性肿瘤。未来研究可进一步优化递送效率，探索与其他治疗手段的联合应用潜力。