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基于树突状细胞膜的DCsLipo@MnO2@siCTLA4@PD-1α纳米药物协同增强免疫检查点抑制剂治疗林奇综合征相关结直肠癌的疗效
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月09日 来源:Materials Today Bio 8.7
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针对林奇综合征相关结直肠癌(LS-CRC)患者对免疫检查点抑制剂(ICI)的耐药性问题,研究人员开发了基于成熟树突状细胞(DC)膜与脂质体杂交的纳米药物DCsLipo@MnO2@siCTLA4@PD-1α。该药物通过协同阻断PD-1/PD-L1和CTLA4通路,显著增强T细胞活化和肿瘤杀伤能力,动物实验显示肿瘤抑制率达74.5%,为提升ICI疗效提供了新策略。
林奇综合征(Lynch syndrome, LS)是一种遗传性癌症易感综合征,患者因DNA错配修复基因(dMMR)突变导致微卫星高度不稳定(MSI-H),70%-80%会发展为结直肠癌(CRC)。尽管免疫检查点抑制剂(ICI)如PD-1/PD-L1抗体对LS相关CRC(LS-CRC)有效,但约50%患者存在原发性耐药。这一临床困境的核心在于肿瘤微环境中多重免疫抑制机制共存,例如CTLA4通路的代偿性激活会抵消PD-1阻断效果,而抗原递呈细胞功能不足也限制了T细胞应答。
福建医科大学附属第二医院的研究团队在《Materials Today Bio》发表了一项突破性研究,他们设计了一种基于树突状细胞(DC)膜的仿生纳米药物DCsLipo@MnO2@siCTLA4@PD-1α。该药物通过四重机制协同增效:①负载PD-1α抗体阻断PD-1/PD-L1通路;②siRNA沉默T细胞表面CTLA4表达实现双免疫检查点阻断(ICB);③成熟DC膜递呈肿瘤抗原激活T细胞;④MnO2纳米载体激活STING通路增强干扰素应答。这种"一石四鸟"的设计使纳米药物在保持良好生物安全性的同时,显著提升了治疗效果。
研究团队运用了多项关键技术:通过模板蚀刻法制备中空介孔MnO2纳米载体,采用薄膜水化法将DC膜与脂质体杂交,并利用FRET技术验证膜杂交效率;建立Mlh1基因敲低的MC38Mlh1KD小鼠结肠癌细胞模型模拟LS-CRC;通过流式细胞术、LDH释放实验和ELISA等多维度评估T细胞活化及肿瘤杀伤效果;最后通过同种异体移植瘤模型验证体内抗肿瘤效应。
3.1 材料表征
XRD和TEM证实成功制备了粒径172.3 nm、具有明显中空结构的δ-MnO2纳米颗粒。FRET信号分析显示DC膜与脂质体膜有效杂交,最终纳米药物粒径为216.7 nm,FTIR证实PD-1α通过酰胺键成功修饰(图1-2)。
3.2 生物安全性
溶血率<5%,CCK-8显示50 μM浓度下对正常肠上皮细胞和T细胞活力无影响。活/死细胞染色显示活细胞比例>85%,证实材料安全性(图3)。
3.3 T细胞激活
qPCR显示纳米药物使T细胞CTLA4 mRNA表达降低70%。流式检测CD3+CD69+ T细胞比例提升至74%,CFSE实验显示增殖T细胞达33.76%。共培养实验中,纳米药物处理组肿瘤细胞凋亡率达50%,LDH释放率52%,ELISA检测颗粒酶B、IFN-γ和TNF-α分泌显著增加(图4)。
3.4 体内抗肿瘤效应
在MC38Mlh1KD移植瘤模型中,治疗组肿瘤抑制率达74.5%,显著高于PD-1α单药组。免疫组化显示肿瘤组织CTLA4表达下降,CD4+/CD8+ T细胞浸润增加,流式检测肿瘤内活化T细胞达20%。转移模型证实该纳米系统还能有效抑制肺转移结节形成(图5)。
这项研究创新性地将DC膜生物学功能与纳米载体技术相结合,解决了ICI单药治疗的耐药性问题。其重要意义在于:①首次在LS-CRC模型中验证了DC膜杂交纳米药物的协同治疗效果;②通过MnO2载体同时实现siCTLA4递送和STING通路激活,放大了免疫应答;③为dMMR/MSI-H肿瘤的联合免疫治疗提供了可扩展的技术平台。值得注意的是,该系统的临床转化仍面临规模化制备、DC膜来源标准化等挑战,作者建议通过建立标准化操作流程应对监管要求。这项研究不仅为LS-CRC治疗提供了新方案,其设计思路也可拓展至其他免疫治疗耐药性肿瘤领域。
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