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        喜訊:固與生物自研熒光染料Cy系列、SNARF-1連續榮登ACS Nano(IF:18.027)和Advanced Materials(IF:32.086)雜志

        作者:小編發布時間:2022-10-10點擊:


        熱烈祝賀浙江大學城市學院張凌宵博士連續國際權威期刊《ACS Nano和《Advanced Materials上發表研究論文。


        抑制性腫瘤免疫微環境(TIME)是限制腫瘤治療性疫苗療效的主要原因。盡管以免疫檢查點抗體為代表的免疫調節劑能夠有效提升疫苗療效,但抗體的高特異性(基因突變限定)也限制了其在臨床中的應用。目前,開發能夠安全、高效地激活不同腫瘤的免疫微環境的免疫調節劑,仍然面臨重大挑戰。


        張凌宵博士首先在《ACS Nano》期刊上發表了題為“Efficient Immunotherapy of Drug-Free Layered Double Hydroxide Nanoparticles via Neutralizing Excess Acid and Blocking Tumor Cell Autophagy 的文章(DOI: 10.1021/acsnano.2c02183)。該工作首次應用弱堿性鎂鋁水滑石(Layered double hydroxides, LDHs)疫苗佐劑,直接對抑制性TIME進行干預。體內研究表明,LDHs成功地激活了抑制性TIME、阻斷腫瘤細胞自噬通路以誘導細胞凋亡、并成功地誘導了原位抗腫瘤免疫應答(圖1)。


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        1. LDH NPs的抗腫瘤機制示意圖

         

        LDHs是一種廣泛存在于自然界的二維陰離子粘土材料,早在20世紀60年代,因其優異的抗酸性能,已被用作抗酸劑用于胃病治療。不僅如此,LDHs與商業化鋁佐劑ImjectTM Alum具有高度相似的化學組分,但相對后者有明確的化學結構和可控的粒徑,并能夠有效輔助抗原誘導T細胞免疫應答。在過去的十年中,LDHs已被用作疫苗佐劑用于高效地腫瘤免疫治療。區別于傳統的疫苗佐劑(主要用于遞送抗原至免疫系統不同),本工作首次將LDHs作為免疫調節劑,通過瘤旁注射的方式,直接將其用于TIME重塑。體內數據表明,瘤旁注射的LDHs能夠有效地中和TIME中的乳酸來提高腫瘤組織pH(圖2),從而提高抗腫瘤免疫細胞如M1型腫瘤相關巨噬細胞、毒性T細胞水平的比例并降低促瘤免疫細胞比例。同時,被腫瘤細胞攝取的LDHs,能夠有效中和腫瘤細胞自噬溶酶體的酸化,從而阻斷自噬途徑來誘導腫瘤細胞凋亡。


        瘤旁注射LDH NPs能夠有效地抑制CT26結腸癌和B16F10黑色素瘤的生長。并且,當LDH NPs注射在距離腫瘤較遠的位置(1 cm)時,依然能夠有效抑制黑色素瘤的生長。當采用反復瘤旁注射的方式對腫瘤進行處置時,LDH NPs能夠有效抑制早期和中晚期腫瘤的生長。這表明,瘤旁注射LDH NPs或是抑制腫瘤惡性增殖的一種有效新輔助治療手段。進一步地,LDH NPs激活TIME對提高腫瘤治療性疫苗療效的被進一步評估。將LDH NPsToll樣受體9激動劑CpG結合(LDH/CpG)后,通過瘤旁注射的方式接種至小鼠體內,發現LDH/CpG相對LDH能夠更高效地誘導抗原特異性免疫應答,并更顯著地抑制黑色素瘤生長。這表明,瘤旁注射的LDH NPs能夠有效結合腫瘤所釋放的抗原來誘導原位免疫應答。此外,LDH NPs瘤旁注射與BTLC腫瘤治療性疫苗聯用時,顯著地提高了疫苗對腫瘤的抑制效率。這表明,瘤旁注射LDH NPs,成功地“喚醒”并促進宿主固有和適應性免疫應答,在增強實體腫瘤的免疫治療方面具有極大的應用潛力。

         

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        2. 瘤旁注射的LDH NPs有效中和酸性TIME

         

        在前述研究的基礎上,張凌宵博士進一步開發了一種具有疾病微環境離子調控功能的新型免疫佐劑——Zn-LDHZn2+摻雜的層狀雙金屬氫氧化物),該Zn基免疫調節佐劑無需任何細胞因子或免疫激動劑輔助即能緩解免疫抑制,并引發強烈的抗腫瘤免疫治療效果(圖3)。該工作在《Advanced Materials》期刊上發表了題為A Peritumorally Injected Immunomodulating Adjuvant Elicits Robust and Safe Metalloimmunotherapy Against Solid Tumors 的文章(DOI: 10.1002/adma.202206915)。

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        3. Zn基免疫調節佐劑及抗腫瘤免疫機制示意圖

         

        采用Zn2+取代LDH中的Mg2+可控制備了尺寸均一的納米級Zn基免疫調節佐劑。該Zn基免疫調節佐劑既具有良好的佐劑活性(顯著促進DC活化及增強抗原呈遞),又能有效中和腫瘤區域過量的H+, 釋放Zn2+,緩解腫瘤區域的免疫抑制。進一步研究發現,被腫瘤細胞內化的Zn基免疫調節佐劑一方面能通過破壞內體/溶酶體阻斷自噬,及誘導線粒體損傷,釋放Zn2+激活cGas-STING信號通路兩種途徑共同誘導ICD,增強抗原呈遞;另一方面能通過降低免疫檢查點(即,PDL1CD47)的表達減少免疫逃逸,從而引發強烈的抗腫瘤免疫應答。結果表明,Zn基免疫調節佐劑不僅可以有效攻擊原位瘤、遠端瘤和轉移性腫瘤,并且能顯著抑制復發瘤的生長及轉移(圖4。

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        4. Zn基免疫調節佐劑抑制惡性腫瘤的生長、復發及轉移

         

        在此,感謝新老客戶長期以來對固與生物的支持和信賴,固與生物致力于為生命科學及藥物研發領域提供生物熒光試劑和客戶定制服務。


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