离子在调节多种生物过程等方面具有至关重要的作用,其中也包括与肿瘤的发生和治疗相关的代谢和免疫稳态等。因此,扰乱离子稳态可以诱导肿瘤细胞死亡并引起免疫反应,进而产生特异性的抗肿瘤作用。有鉴于此,南方科技大学Yanhong Duo和香港中文大学(深圳)Bo Zhang利用癌细胞膜包覆的纳米颗粒共负载姜黄素(CU,一种Ca2+增强剂)、CaCO3和MnO2,制备了一种具有pH响应性的纳米调节剂。
本文要点:
(1)该纳米平台可重编程肿瘤微环境(TME),并通过离子波动产生抗肿瘤治疗效果。研究发现,实验制备的纳米平台CM NPs可通过分解CaCO3和降低细胞酸度来中和质子,并产生Ca2+和释放CU,以升高Ca2+水平,促进线粒体和内质网中ROS的产生,诱导免疫原性细胞死亡。与此同时,Mn2+可以将内源性H2O2分解为O2以缓解乏氧,增强cGAS的敏感性,激活cGAS-STING信号通路。
(2)此外,该策略也能够对免疫TME进行重编程,可通过抗原交叉递呈诱导巨噬细胞极化和树突状细胞成熟,从而提高免疫系统对抗肿瘤的能力。实验结果表明,CM NPs可有效增强αPD1治疗的抗肿瘤反应。综上所述,该研究开发了一种通过重编程肿瘤TME和改变必需离子的浓度来对抗肿瘤的有效策略,其能够作为其他多模态治疗策略的补充方法,具有重要的临床应用潜力。
Guanghong Luo. et al. Multifunctional Calcium−Manganese Nanomodulator Provides Antitumor Treatment and Improved Immunotherapy via Reprogramming of the Tumor Microenvironment. ACS Nano. 2023
DOI: 10.1021/acsnano.3c01215
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c01215