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西南大學許志剛/武漢大學孫志軍 Nano Today:內/外源調控腫瘤細胞焦亡的聚合物納米誘導劑用于增效腫瘤免疫治療
2023-01-11  來源:高分子科技

  免疫療法通過調動機體的免疫系統,從而抑制和殺傷腫瘤細胞,在當前臨床腫瘤治療中表現出巨大的潛力,但患者低響應率和不可預測的免疫相關不良事件(irAEs)限制了腫瘤免疫療法的進一步發展。焦亡是一種基于Gasdermine (GSDM)蛋白家族的新型程序性細胞死亡模式,可在化療、光療等作用下誘發強烈的炎癥反應,進而激活和放大免疫系統,有效提升抗腫瘤免疫療法的治療效果。然而,細胞焦亡的非特異性誘發和免疫抑制腫瘤微環境等問題限制了其廣泛應用,發展可解決上述技術瓶頸的納米藥物系統是改善焦亡介導的腫瘤免疫療法性能的重要途徑。


  為了解決上述問題,西南大學材料與能源學院許志剛教授團隊近日設計了一類內源/外源刺激響應的單分子聚前藥作為納米誘導劑(CCNP),用于調控GSDME蛋白介導的腫瘤細胞焦亡過程,進而增效腫瘤免疫治療效果。聚前藥是一類具有高載藥率、選擇性匹配腫瘤微環境、可釋放出原始藥物分子等特性的藥物遞送載體。與傳統兩親性聚前藥相比,單分子聚前藥具有更高的膠束穩定性和小尺寸分布,可有效提高藥物遞送效率和調控腫瘤微環境,進而提高腫瘤治療效率。作者首先利用多引發位點的ATRP聚合反應,合成了一類基于β-環糊精的單分子聚前藥,用于聯合遞送化療藥物喜樹堿和光敏劑二氫卟吩e6Ce6)。該聚合物納米誘導劑可被無創激光輻射與腫瘤微環境活性氧(ROS)和谷胱甘肽(GSH)特異性激活,可控釋放出光敏劑與化療藥物分子,共同激活Caspase-3和調控腫瘤細胞焦亡的發生,并結合PD-1 療法產生可消除遠端腫瘤的全身免疫反應,有效延長了小鼠生存周期。這種三管齊下的焦亡誘導策略可充分發揮納米誘導劑輸出的化療與光動力聯合治療的療效,為多刺激響應納米藥物誘導并精確調控腫瘤細胞焦亡輔助免疫檢查點阻斷治療提供了新的視角(圖1)。相關研究成果以標題為“Endogenous/Exogenous Stimulies Inspired Polyprodrug Nano-Inducer Switches Pyroptosis Path for Promoting Antitumor Immunity”發表在國際知名期刊 《Nano Today》上(IF=18.962)。該研究得到了國家自然科學基金、重慶英才計劃-青年拔尖人才和重慶市留學人員回國創業創新支持計劃等項目的支持。 


1. CCNP通過化學調控腫瘤微環境和誘導腫瘤細胞焦亡來改善抗腫瘤免疫應答。


  上述工作是許志剛教授團隊近期關于聚合物納米藥物增效腫瘤免疫治療的進展之一,團隊近年來致力于穩定、高效、可控的聚合物藥物遞送系統的制備,先后開發了工程化納米凝膠、聚合物膠束、超分子組裝體Chemical Society Reviews, 2022, 51, 5136; Advanced  Materials, 2022, 34, 2204034; Advanced  Materials, 2022, DOI:10.1002/adma.202209379; Advanced Functional Materials, 2021, 31, 2100007; Advanced Science, 2022, 9, 2203353; Advanced Science, 2021, 8, 2101840; Advanced Healthcare Materials, 2022, 11, 2201233; Bioactive Materials, 2021, 6, 2894)等刺激響應性藥物遞送載體,為腫瘤等重大疾病的診療提供新思路。


  論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.nantod.2022.101727

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