多功能Fe-EGCG@RSL3纳米药物协同铁死亡诱导与肿瘤微环境重塑增强膀胱癌免疫治疗

为解决膀胱癌(BCa)传统治疗中凋亡抵抗和免疫治疗响应率低的问题，研究人员开发了基于铁死亡诱导剂RSL3的多功能纳米药物Fe-EGCG@RSL3。该研究通过可控自组装技术将Fe2+ 、表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)与RSL3结合，证实其能显著增强肿瘤细胞铁死亡(ferroptosis)效应，并通过单细胞RNA测序(scRNA-seq)揭示其重塑肿瘤免疫微环境(TME)的机制——促进CD8+ T细胞分化为效应记忆表型并减少M2型巨噬细胞浸润，最终使抗PD1疗效提升。这项发表于《Research》的工作为膀胱癌治疗提供了兼具靶向性和免疫调节功能的新型纳米策略。

　　

膀胱癌作为男性第四大高发癌症，传统化疗和免疫治疗面临肿瘤细胞凋亡抵抗和免疫微环境抑制的双重困境。铁死亡——一种由铁依赖的脂质过氧化驱动的细胞死亡方式，虽在体外实验中展现出强大抗癌潜力，但在体内却因药物递送效率低、靶向性差及免疫细胞误伤等问题难以发挥疗效。更棘手的是，膀胱作为深部盆腔器官，常规纳米药物难以有效富集。这些瓶颈呼唤一种能精准诱导肿瘤铁死亡、同时重塑免疫微环境的创新策略。

针对这一挑战，国内某研究团队设计出Fe-EGCG@RSL3纳米药物。该药物通过pH响应型EGCG-Fe²⁺
网络封装RSL3，在膀胱癌皮下移植瘤、人源化小鼠模型及原位模型中，证实其可通过静脉灌注和膀胱灌注双途径实现肿瘤靶向富集，并通过三大机制发挥作用：直接通过Fe²⁺
递送和GPX4抑制引发铁死亡；上调ATF3/HMOX1等基因增强脂质过氧化；重塑免疫微环境使CD8⁺
T细胞向Gzmk⁺
效应记忆表型分化。与抗PD1联用可使肿瘤完全消退，显著延长生存期。

研究团队采用多项关键技术：通过透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)表征纳米结构；利用患者来源类器官(PDO)验证药物敏感性；采用单细胞转录组解析免疫细胞亚群变化；通过正交偏振发光(IVIS)追踪体内分布。这些方法系统揭示了纳米药物的多维度作用机制。

结果部分的核心发现：

1. 纳米药物的合成与表征：EGCG从6种多酚中脱颖而出，因其最优的铁死亡协同效应（T24细胞存活率降至20%）和正常尿路上皮安全性。通过闪速纳米复合技术构建的Fe-EGCG@RSL3呈200 nm球形，FTIR证实其通过Fe-O配位键和氢键稳定负载RSL3，在pH 4.0-6.0环境中可快速降解释放活性成分。

2. 体外铁死亡诱导效应：在5种膀胱癌细胞系中，Fe-EGCG@RSL3使细胞死亡率达80%，且可被铁死亡抑制剂liproxstatin-1完全逆转。类器官实验显示，其杀伤效果是游离RSL3的3倍（PI⁺
   细胞占比65% vs 20%），同时将脂质过氧化产物4HNE提升8倍。

3. 分子机制解析：转录组分析发现，纳米药物特异性上调ATF3（调控谷胱甘肽代谢）、HMOX1（增加不稳定铁池）等基因，GSEA显示IL-17通路激活——该通路与PD1响应正相关。

4. 体内治疗与免疫调节：在MB49同源移植瘤中，静脉注射Fe-EGCG@RSL3使肿瘤体积缩小70%，与抗PD1联用则实现完全消退。scRNA-seq揭示其免疫调节双模式：固有特性（Fe-EGCG组分）促使初始CD8⁺
   T细胞向Gzmk⁺
   效应记忆细胞分化；次级效应（铁死亡诱导）减少FOLR2⁺
   M2巨噬细胞（占比从15%降至5%）和S100a8⁺
   中性粒细胞。

5. 膀胱灌注疗法的突破：原位模型首次证实，局部给药的纳米药物可穿透膀胱黏膜，使肿瘤荧光信号降低90%，联合全身抗PD1后小鼠中位生存期延长2.3倍。H&E显示肿瘤组织大面积坏死而正常尿路上皮完好。

结论与展望：该研究开创性地将铁死亡诱导与免疫微环境调控功能集成于单一纳米平台。其创新性体现在：① 双组分协同——EGCG不仅作为载体，更通过调节ROS增强铁死亡；② 双给药途径突破膀胱解剖屏障；③ 单细胞精度揭示T细胞分化轨迹。临床转化潜力显著：纳米材料组分EGCG和Fe²⁺
均为临床可用物质，且制备工艺适合放大生产。未来可探索其在肌肉浸润性膀胱癌新辅助治疗中的应用，或与其他免疫检查点抑制剂联用策略。这项研究为实体瘤治疗提供了"铁死亡-免疫"双靶点协同的新范式。