铜离子配位NLG919纳米递药平台：通过诱导免疫原性细胞死亡和抑制IDO1激活抗肿瘤免疫

这篇研究创新性地构建了铜离子(Cu2+)配位IDO1抑制剂NLG919的自组装纳米平台(CuN)，实现了β-拉帕醌等化疗药物的高效负载。该平台通过诱导免疫原性细胞死亡(ICD)和抑制吲哚胺2,3-双加氧酶-1(IDO1)双重机制，显著增强抗肿瘤免疫应答，在抑制原发肿瘤的同时产生远端效应抑制肺转移，为肿瘤免疫联合治疗提供了新型无载体纳米递送策略。

　　

纳米平台的构建与表征

研究团队发现铜离子(Cu²⁺)能与IDO1抑制剂NLG919通过Cu-N配位自组装形成稳定纳米颗粒(CuN)，透射电镜显示其粒径约180nm且分布均匀。X射线光电子能谱证实了Cu²⁺与NLG919中咪唑基团的配位作用。该平台展现出惊人的药物普适性，成功负载了包括β-拉帕醌、多西他赛等6种理化性质迥异的药物，其中β-拉帕醌的封装效率高达81.6%。负载β-拉帕醌的纳米颗粒(Lap@CuN)在模拟肿瘤微环境的酸性(pH6.5)和高谷胱甘肽(GSH)条件下可实现80%以上的药物释放。

细胞层面的抗肿瘤机制

在4T1乳腺癌细胞中，Lap@CuN展现出显著的时间依赖性内吞行为，其细胞内药物浓度是游离药物的2.3倍。通过NAD(P)H醌氧化还原酶1(NQO1)的激活，β-拉帕醌在肿瘤细胞内产生大量活性氧(ROS)，导致细胞存活率降至40%以下。流式细胞术显示Lap@CuN诱导的细胞凋亡率(64.7%)显著高于游离药物组合(22.1%)。更重要的是，该纳米平台触发了典型的免疫原性细胞死亡(ICD)特征：钙网蛋白(CRT)膜暴露和高迁移率族蛋白B1(HMGB1)核外释放，这两种损伤相关分子模式(DAMPs)是激活抗肿瘤免疫的关键信号。

动物实验验证治疗效能

在4T1荷瘤小鼠模型中，Cy5.5标记的Lap@CuN通过增强渗透滞留效应(EPR)在肿瘤部位富集量是游离染料的3.2倍。静脉给药后，Lap@CuN组肿瘤体积(282mm³)仅为PBS组的50%，且未引起明显体重下降。免疫荧光分析显示治疗组肿瘤组织内ROS水平升高4倍，同时伴有显著的CRT暴露和HMGB1释放。值得注意的是，该治疗还显著降低了血浆中犬尿氨酸(Kyn)与色氨酸(Trp)的比值(从31.9降至24.4)，证实了NLG919对IDO1活性的有效抑制。

免疫微环境的重编程

流式细胞分析揭示了Lap@CuN对肿瘤免疫微环境的深度调控：CD3⁺CD8⁺细胞毒性T细胞浸润增加至22.4%，而CD3⁺CD4⁺FOXP3⁺调节性T细胞(Treg)比例下降至6.8%，使CD8⁺/Treg比值提升2.06倍。这种免疫平衡的重塑直接导致了显著的远端效应——在尾静脉注射4T1细胞建立的转移模型中，Lap@CuN治疗使肺转移结节减少78%，脾脏重量恢复至接近正常水平(降低5.7倍)，表明系统免疫应答的有效激活。

临床转化潜力评估

与临床常用纳米制剂阿霉素脂质体(Doxil)相比，Lap@CuN在等效剂量下展现出更优的抗肿瘤效果(肿瘤体积215.6 vs 243.1mm³)，且不会引起Doxil导致的体重骤减。血液生化指标显示其对肝肾功能无显著影响，这种优越的安全性源于其无载体设计和内源性金属离子的生物相容性。研究还发现该平台对正常3T3细胞的毒性显著低于肿瘤细胞，显示出良好的靶向性。

研究启示与展望

该工作突破了传统纳米载体面临的低载药量(<10%)和载体毒性等瓶颈，通过金属配位化学构建了模块化纳米平台。其创新性体现在：①利用治疗药物自身作为构建单元，避免了外源载体带来的代谢风险；②实现了ICD诱导与免疫代谢调控的时空协同；③为筛选最优化疗药物组合提供了标准化平台。未来研究将聚焦于扩大金属配位策略的应用范围，探索更多免疫调节剂的组合可能性，并进一步验证其在灵长类动物模型中的转化潜力。