纳米共递送紫杉醇与IR783实现三阴性乳腺癌化疗-光热-免疫协同治疗新策略

【字体: 时间:2025年06月17日 来源:Materials Today Bio 8.7

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  为解决三阴性乳腺癌(TNBC)治疗中免疫应答率低、副作用大等难题,陆军军医大学团队开发了PEI-GCP(Z)/mPEG纳米载体共载紫杉醇(PTX)和光敏剂IR783,构建PPI纳米粒子。该体系通过化疗-光热协同诱导免疫原性细胞死亡(ICD),促进树突细胞(DCs)成熟并增加细胞毒性T淋巴细胞(CTLs)浸润,联合α-PD-L1抗体显著抑制肿瘤生长,为TNBC多模态治疗提供新方案。

  

三阴性乳腺癌(TNBC)作为乳腺癌中最具侵袭性的亚型,因其缺乏雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)和人类表皮生长因子受体2(HER2)表达,对传统内分泌治疗和靶向治疗均不敏感。尽管化疗-免疫联合是目前最有前景的治疗选择,但受限于肿瘤抗原表达低、药物生物利用度差以及免疫抑制性肿瘤微环境(TME)等因素,临床疗效仍不理想。紫杉醇(PTX)虽能诱导肿瘤细胞凋亡,但存在水溶性差、系统毒性大等问题;光热治疗(PTT)虽具精准杀伤优势,但单一疗法难以根除肿瘤。如何通过纳米技术整合多重治疗优势,成为突破TNBC治疗瓶颈的关键科学问题。

陆军军医大学研究团队在《Materials Today Bio》发表的研究中,设计了一种新型纳米载体PEI-GCP(Z)/mPEG,通过功能化聚乙烯亚胺-1800(PEI1800
)与5-(N-Cbz-胍基羰基)-1H-吡咯-2-甲醛(GCP(Z))结合,再修饰甲氧基聚乙二醇(mPEG5000
-NHS),成功构建了共载PTX和近红外染料IR783的纳米粒子PPI(PEI-GCP(Z)/mPEG@PTX@IR783)。该研究采用动态光散射(DLS)、透射电镜(TEM)表征纳米粒子特性,通过高效液相色谱(HPLC)和紫外可见光谱(UV-Vis)测定载药效率,并利用4T1乳腺癌模型和流式细胞术(FCM)评估体内外抗肿瘤效果及免疫调节机制。

3.1 纳米粒子的合成与表征
通过核磁共振氢谱(1
H NMR)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)证实了PEI-GCP(Z)/mPEG的成功合成。优化后的PPI纳米粒粒径为148.9±7.4 nm,zeta电位+2.71 mV,在PBS中7天内保持稳定。光热实验显示,PPI在808 nm激光(0.8 W/cm2
)照射下5分钟内升温至50.7°C,且酸性环境(pH 5.0)中PTX释放率提升至95.86%。

3.2 体外细胞杀伤与免疫激活
共聚焦显微镜(CLSM)显示PPI在4T1细胞中4小时达到最大摄取。CCK-8实验表明,PPI联合激光(PPI+L)使细胞存活率降至8.25%,显著优于单疗法。流式检测发现该组合诱导早期凋亡率达47.9%,并通过促进钙网蛋白(CRT)膜移位、高迁移率族蛋白B1(HMGB1)释放和ATP分泌(2.72 μM),有效激活免疫原性细胞死亡(ICD)。

3.3 体内抗肿瘤效果
在双侧4T1荷瘤小鼠模型中,PPI+L+α-PD-L1组原发性肿瘤抑制率达82.3%,远端肿瘤体积减少76.8%。免疫荧光显示治疗组肿瘤内CRT表达增强而HMGB1核内滞留减少,证实ICD效应。流式分析发现脾脏中效应记忆T细胞(Tem)比例升至49.86%,肿瘤浸润CD8+
T细胞增加至12.06%,表明形成长效免疫记忆。

3.4 生物安全性评估
血常规和生化指标显示PPI未引起肝肾功能异常,主要器官H&E染色未见病理损伤,证实其良好生物相容性。

该研究创新性地通过纳米共递送系统整合化疗、光热和免疫治疗三重机制:PTX直接杀伤肿瘤细胞并改善免疫微环境;IR783介导的光热效应不仅增强PTX释放,还通过热消融扩大抗原暴露;二者协同诱导的ICD效应激活DC-CD8+
T细胞轴,联合PD-L1阻断进一步解除免疫抑制。这种"一石三鸟"的策略为TNBC治疗提供了可临床转化的新思路,其模块化纳米平台设计也为其他恶性肿瘤联合治疗提供了借鉴。值得注意的是,研究采用的双侧肿瘤模型有效验证了系统免疫激活效果,而长达7天的体内稳定性数据为后续转化研究奠定了坚实基础。未来研究可进一步探索不同激光参数与给药方案的优化,以及与其他免疫检查点抑制剂的联用潜力。

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