自放大纳米诱导剂通过破坏肿瘤稳态增强焦亡实现高效免疫治疗

【字体: 时间:2025年07月15日 来源:Biomaterials 12.8

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  本研究针对肿瘤异常稳态维持细胞存活的难题,创新性构建了由Ce6、LND和RG108组成的自组装纳米诱导剂CLRN。该载体-free纳米系统通过同时破坏氧化还原/代谢稳态、上调GSDME表达,激活Caspase-3/GSDME通路诱导免疫原性焦亡,并逆转免疫抑制微环境,显著抑制原发/远端肿瘤生长,为肿瘤免疫治疗提供了新策略。

  

肿瘤细胞通过异常代谢和氧化还原稳态构建的"生存堡垒",一直是癌症治疗的重大挑战。缺氧环境限制光动力疗法(PDT)效果,DNA甲基化导致gasdermin E(GSDME)表达沉默,而乳酸(LA)堆积形成的免疫抑制微环境更让免疫治疗举步维艰。这些相互关联的生物学屏障,使得单一靶向策略往往收效甚微。

东莞市人民医院的研究团队在《Biomaterials》发表的研究中,巧妙设计了一种"三位一体"的自放大纳米诱导剂CLRN。该系统通过氯e6(Ce6)、lonidamine(LND)和RG108的分子自组装,形成载体-free纳米颗粒,能同时靶向肿瘤代谢、表观遗传和氧化应激三大关键环节。研究发现,CLRN不仅能通过破坏葡萄糖代谢和氧化还原稳态来增强焦亡,还能上调GSDME表达并逆转免疫抑制,最终实现对原发和转移肿瘤的协同抑制。

研究采用纳米共沉淀法制备CLRN,通过动态光散射(DLS)和透射电镜(TEM)表征粒径形貌,利用高效液相色谱(HPLC)测定载药量。体外实验采用CCK-8和Live/Dead检测细胞活性,流式细胞术分析ROS水平,Western blot验证GSDME表达。体内实验建立双侧肿瘤模型,通过免疫荧光和ELISA评估免疫微环境变化。

【材料与表征】部分证实,三种药物通过π-π堆积和氢键作用自组装成粒径约120nm的稳定纳米颗粒,载药量高达82.3%。这种独特的结构使其在肿瘤部位表现出显著的EPR效应和pH响应释放特性。

【作用机制】研究表明,LND通过抑制HKII阻断糖酵解,减少氧耗缓解缺氧,显著增强Ce6的PDT效应;同时RG108抑制DNA甲基转移酶,解除GSDME启动子抑制。双管齐下激活Caspase-3/GSDME通路,诱导典型的焦亡特征——细胞膜孔洞形成和IL-1β释放。

【免疫调控】部分揭示,CLRN诱导的焦亡细胞释放大量DAMPs和HMGB1,促进树突细胞(DCs)成熟和CD8+T细胞浸润。更关键的是,LND介导的糖代谢抑制显著降低LA产生,使M2型巨噬细胞向M1型转化,Tregs比例从21.3%降至9.7%,彻底逆转免疫抑制微环境。

【体内疗效】数据显示,CLRN+Laser组原发肿瘤抑制率达87.6%,且远端肿瘤体积缩小62.4%。免疫记忆分析显示,治疗组中央型记忆T细胞(TCM)比例增加3.2倍,预示持久的抗肿瘤免疫。

该研究创新性地提出"稳态破坏放大器"概念,通过单一纳米系统实现代谢干预-表观调控-免疫激活的级联反应。相比传统纳米药物,载体-free设计不仅简化制备流程,更实现近100%的有效成分利用率。特别值得注意的是,研究揭示了LA代谢与GSDME甲基化的协同调控关系,为克服肿瘤免疫抵抗提供了新靶点。这种"破堡垒-拉警报-调环境"的三步策略,为实体瘤免疫联合治疗开辟了新途径。

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