通过调控纳米凝胶的硬度来机械重编程肿瘤相关巨噬细胞，从而抑制肿瘤发展

《Journal of Nanobiotechnology》：Mechano-reprogramming of tumor-associated macrophages by engineering nanogel stiffness for suppression of tumor development

　　

摘要

作为肿瘤靶向药物递送中的关键因素，纳米粒子的机械特性近来被发现能够调控细胞生物功能。虽然已知宏观机械刺激可以重新编程肿瘤相关巨噬细胞（TAMs），但TAMs如何响应纳米粒子产生的微观刺激仍不清楚。在本研究中，我们发现硬度较高的15%NGs与整合素的相互作用比柔软的2%NGs更强，这促进了肌动蛋白的聚合以及yes相关蛋白1的激活。因此，TAMs的促炎表型得到增强，肿瘤坏死因子α的分泌量也增加。结合其在肝脏中的高富集性，15%NGs通过重新编程原位肝肿瘤中的TAMs，展现出更强的肿瘤抑制作用。更重要的是，由15%NGs重新编程后的巨噬细胞的促炎表型，显著诱导了患者体外肝细胞癌组织中肿瘤细胞的凋亡。本研究提出了一种通过调控纳米凝胶硬度来重新编程TAMs的机械信号通路，为癌症纳米药物的合理设计提供了新的思路。

图形摘要

作为肿瘤靶向药物递送中的关键因素，纳米粒子的机械特性近来被发现能够调控细胞生物功能。虽然已知宏观机械刺激可以重新编程肿瘤相关巨噬细胞（TAMs），但TAMs如何响应纳米粒子产生的微观刺激仍不清楚。在本研究中，我们发现硬度较高的15%NGs与整合素的相互作用比柔软的2%NGs更强，这促进了肌动蛋白的聚合以及yes相关蛋白1的激活。因此，TAMs的促炎表型得到增强，肿瘤坏死因子α的分泌量也增加。结合其在肝脏中的高富集性，15%NGs通过重新编程原位肝肿瘤中的TAMs，展现出更强的肿瘤抑制作用。更重要的是，由15%NGs重新编程后的巨噬细胞的促炎表型，显著诱导了患者体外肝细胞癌组织中肿瘤细胞的凋亡。本研究提出了一种通过调控纳米凝胶硬度来重新编程TAMs的机械信号通路，为癌症纳米药物的合理设计提供了新的思路。

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