近日,南方医科大学基础医学院赵冰夏副研究员与南方医院普外科团队合作,在Small(中科院一区, IF= 13.3)发表了题为“Cancer Immunotherapy Based on Cell Membrane-Coated Nanocomposites Augmenting cGAS/STING Activation by Efferocytosis Blockade”的研究论文。
免疫治疗是近年兴起的肿瘤治疗方法。目前,由于肿瘤的免疫抑制性微环境,“冷”肿瘤对免疫治疗的并不敏感。固有免疫作为人体对抗肿瘤的第一道防线,其激活和提高对人体的抗肿瘤免疫具有重要的意义,已逐渐成为肿瘤免疫治疗研究的热点。
研究团队在前期研究中(Chemical Engineering Journal 443 (2022) 136428),通过同步诱导肿瘤细胞核DNA和线粒体DNA损伤,有效激活cGAS-STING信号通路的激活,触发IL-6、TNF-α和I型干扰素等释放,启动抗肿瘤天然免疫应答,促进抗原递呈及细胞毒性T淋巴细胞的招募。然而,凋亡细胞在启动免疫感应之前,濒死细胞中的磷脂酰丝氨酸(PtdSer)可以从细胞膜的内侧翻转到外侧,释放“吃掉我”的信号,该信号可被肿瘤相关巨噬细胞TAM识别,从而导致凋亡细胞在其质膜的完整性受到损害之前即被TAM迅速吞噬和清除,这一过程也被称作“胞葬作用”。胞葬作用使通过释放受损伤DNA触发的免疫激活受到抑制。
基于此,研究团队开发了一种新的药物递送系统,以癌细胞膜(CMMs)包被的中空介孔有机硅纳米颗粒(HMONs)为载体,实现超小型Cu2−XSe(CS)和顺铂前药(Pt(IV))的靶向递送,从而特异性的诱导肿瘤细胞的线粒体DNA损伤和核DNA损伤。系统同时递送的膜联蛋白5(ANX5)在肿瘤细胞内特异性释放后可与PtdSer结合,抑制了胞葬效应,导致凋亡细胞发生继发性坏死,并释放受损的DNA和nDNA,实现cGAS/STING信号通路被激活,增强了交叉呈递和T细胞活化。本研究所为提高肿瘤免疫原性和提高肿瘤免疫治疗提供了一种新的治疗途径。
附图 新型药物递送系统 CHCSPA 的合成及其通过诱导细胞核/线粒体DNA损伤联合胞葬抑制实现抗肿瘤免疫的示意图
南方医院普外科博士生陈志安为本人第一作者,基础医学院赵冰夏副研究员、南方医院普外科李国新教授、郭伟洪副教授、胡彦锋教授为共同通讯作者。