基于层级纳米药物的肿瘤免疫微环境重塑与T细胞功能调控协同抑制骨肉瘤研究

针对骨肉瘤免疫抑制微环境及T细胞功能耗竭的临床难题，研究人员开发了负载CCL19/奥沙利铂(oxaliplatin)并修饰PD-L1抗体的层级金属有机框架(MOF)纳米系统OC@ZPP NPs，通过时空控释实现免疫微环境重塑（CCL19招募T细胞）、免疫检查点阻断（anti-PD-L1）与化疗（oxaliplatin）协同，体内抑瘤率超90%，为骨肉瘤免疫化疗提供新范式。

　　

骨肉瘤作为儿童最常见的恶性骨肿瘤，传统化疗面临免疫抑制微环境限制和药物靶向性不足的双重困境。尽管PD-1/PD-L1免疫检查点抑制剂为治疗带来希望，但骨肉瘤中PD-L1表达的时空异质性（原发灶仅13%阳性）及T细胞浸润不足导致疗效受限。如何突破免疫抑制屏障、增强T细胞杀伤功能，同时实现化疗药物的精准递送，成为当前研究的关键挑战。

中南大学的研究团队在《Materials Today Bio》发表创新性研究，设计了一种基于沸石咪唑酯骨架(ZIF8)的层级纳米系统OC@ZPP NPs。该系统通过表面修饰PD-L1抗体实现肿瘤靶向，外层PEG-DA水凝胶负载趋化因子CCL19招募T细胞，内核ZIF8封装化疗药物奥沙利铂，形成"免疫激活-检查点阻断-化疗杀伤"的三重协同机制。

研究采用四大关键技术：1）pH响应型ZIF8纳米载体构建，实现奥沙利铂的酸性环境控释；2）PEG-DA水凝胶包裹技术负载CCL19；3）PD-L1抗体表面偶联增强肿瘤靶向；4）小鼠骨肉瘤原位/转移模型验证疗效。通过动态光散射(DLS)、透射电镜(TEM)证实纳米颗粒(124±18 nm)的均匀分散性，氮吸附测试显示ZIF8比表面积达1423 m²/g，FT-IR验证PEG-DA成功修饰。

表征与药物释放
OC@ZPP NPs在pH 5.5条件下呈现阶梯释放：CCL19前12小时释放39.3%用于T细胞招募，而奥沙利铂同期仅释放7.03%，24小时后在肿瘤细胞内爆发释放。这种时序控制避免药物相互干扰，CCL19和奥沙利铂载药量分别达13.94%和10%。

体内外抗肿瘤效果
体外实验显示，OC@ZPP NPs对U2OS骨肉瘤细胞的半数抑制浓度(IC₅₀)低至8 μg/mL，且对正常肺上皮细胞MLE-12毒性较低。在S180荷瘤小鼠模型中，OC@ZPP组抑瘤率超90%，显著优于单药治疗组（奥沙利铂组50%）。肺转移模型更显示其使小鼠20天生存率达100%，而对照组全部死亡。

免疫机制解析
流式细胞术揭示OC@ZPP组肿瘤微环境中CD8⁺T细胞数量增加10倍，CD44⁺效应T细胞和CD62L⁺中央记忆T细胞显著扩增。虽然PD-1⁺TIM3⁺耗竭T细胞比例上升，但anti-PD-L1有效阻断免疫检查点，维持T细胞杀伤功能。免疫荧光证实CCL19促进T细胞浸润，而隧道染色显示奥沙利铂直接诱导肿瘤细胞凋亡。

该研究创新性地通过纳米载体整合时空控释与多机制协同：CCL19重塑免疫微环境为"热肿瘤"，anti-PD-L1解除T细胞刹车，奥沙利铂最终精准杀伤肿瘤细胞。层级MOF设计既解决药物互斥问题（如CCL19需快速释放而奥沙利铂需延迟释放），又通过靶向修饰降低肝蓄积毒性。这种"免疫化疗"策略为PD-L1低表达骨肉瘤提供普适性治疗方案，其模块化设计更可拓展至其他恶性肿瘤治疗。