脂质体递送双硫仑代谢物通过铜介导的肿瘤免疫激活机制实现抗肿瘤治疗

研究人员针对双硫仑(Disulfiram)抗癌应用中铜(Copper)依赖性活性不足及快速代谢的问题，开发了新型脂质体铜二乙基二硫代氨基甲酸盐(Cu(DDC)2)制剂。通过优化载药方法，证实该制剂可诱导免疫原性细胞死亡(ICD)，显著抑制三阴性乳腺癌模型生长，并在免疫健全小鼠中展现更强的治疗效果，为铜离子载体类免疫调节剂开发提供新策略。

　　

铜元素在肿瘤微环境中扮演着双重角色——既是促进癌细胞增殖的"帮凶"，又能成为杀死肿瘤的"武器"。这种看似矛盾的现象源于铜离子的特殊性质：作为必需微量元素，铜参与细胞呼吸和信号传导，但过量积累会引发氧化应激和细胞死亡。传统戒酒药双硫仑(Disulfiram)的代谢产物二乙基二硫代氨基甲酸盐(DDC)正是通过螯合铜形成Cu(DDC)₂复合物发挥抗癌作用，但面临溶解性差、体内稳定性低等挑战。

加拿大英属哥伦比亚大学癌症研究所(BC Cancer Research Institute, Vancouver, BC, Canada)的研究团队在《International Journal of Pharmaceutics》发表的研究中，开发了突破性的脂质体载药系统。研究人员采用"铜外置"(Cu-o)的创新方法，将DDC与硫酸铜(CuSO₄)直接加入空白脂质体悬液，利用DDC的铜离子载体特性，使Cu(DDC)₂在脂质体内部高效装载。这种方法避免了传统"铜内置"(Cu-i)工艺的沉淀问题，载药摩尔比可达0.2，且制剂在4℃稳定保存6个月。

研究运用原子吸收光谱(AAS)定量铜转运效率，通过HPLC监测药物代谢动力学，结合冷冻电镜(CryoTEM)表征纳米颗粒形态。体外实验采用ATP检测、HMGB1 ELISA和钙网蛋白(CRT)免疫荧光评估免疫原性细胞死亡标志物；体内实验建立MDA-MB-231和4T1乳腺癌模型，比较免疫健全与缺陷小鼠的疗效差异，并通过CT26结肠癌疫苗模型验证免疫记忆形成。RNA测序揭示铜应激反应与免疫激活通路的关联。

【结果】

1. 制剂优化：发现pH 7.5缓冲条件下Cu(DDC)₂形成效率最高，内部装载HEPES缓冲液的脂质体载药量比柠檬酸缓冲体系提高5倍。冷冻电镜显示制剂呈单层囊泡结构，直径约100-150nm。

2. 铜转运机制：证实DDC具有离子载体样活性，在铜过量(10mM)时能使脂质体铜/脂比突破理论值达0.3。细胞实验显示DDC使MDA-MB-231细胞的铜摄入量提升40倍，不同铜盐效率排序为：氯化铜>醋酸铜>葡萄糖酸铜>硫酸铜。

3. 抗癌活性：在免疫缺陷NRG小鼠模型中，8mg/kg剂量的脂质体制剂与BSA制剂疗效相当，肿瘤抑制率约35%；但在免疫健全BALB/c小鼠的4T1模型中，脂质体治疗组生存期延长至32天(对照组18天)，显示免疫依赖性效应。

4. 免疫激活：转录组分析发现Cu(DDC)₂上调钙网蛋白(Calr)、HMGB1及CCL5等基因；功能实验证实其诱导ATP释放量增加7倍，HMGB1分泌提升4倍，钙网蛋白膜暴露提高2倍。预防性接种Cu(DDC)₂处理的CT26细胞可使63%小鼠获得肿瘤完全抵抗能力。

【结论与意义】

该研究创新性地利用DDC的铜离子载体特性，开发出具有免疫调节功能的纳米制剂。其重要意义在于：① 阐明Cu(DDC)₂通过诱导ICD激活抗肿瘤免疫的新机制，为"冷肿瘤"免疫治疗提供新思路；② 建立的模块化载药平台可推广至其他金属离子载体研究；③ 临床转化潜力显著，可与PD-1抑制剂等免疫治疗联用。研究首次在分子水平证实铜稳态调节与免疫激活的协同效应，为开发金属离子靶向药物提供范式。