新型納米水凝膠可增強免疫系統腫瘤殺傷力

近日，《美國化學會·納米》在線發表中國科學院院士、國家納米科學中心研究員陳春英課題組在抗腫瘤納米藥物研究領域的最新成果。該團隊首次在乏氧腫瘤細胞表面形成納米纖維狀水凝膠結構，抑制腫瘤外泌體擴散，同時攜帶一種酶（CA IX）抑制劑以緩解腫瘤低氧環境，最終增強免疫系統對腫瘤的殺傷能力，實現治療過程中更高效的腫瘤微環境時空控制治療策略。

自組裝水凝膠介導的外泌體通訊干擾。受訪者供圖

當前納米技術為人們提供多種智能策略來對抗乏氧的腫瘤微環境。然而，如果不能有效通過切斷腫瘤內部及遠距離通信，任何治療手段都有可能進一步刺激腫瘤外泌體釋放免疫逃逸和轉移信號。因此，實現腫瘤微環境全面改善的治療方式仍有待探索與研究。

前期研究中，陳春英課題組與其合作團隊在高效低毒抗腫瘤納米藥物的研制及作用機制研究方面已獲得一系列進展。他們曾獲得一種特異性殺傷乏氧腫瘤細胞的自組裝短肽納米纖維材料。該材料通過靶向乏氧腫瘤細胞膜上CA IX并發生自組裝，特異性殺傷乏氧腫瘤細胞。

在此基礎上，該團隊設計出一種靶向腫瘤細胞膜的磷酸酶響應型短肽自組裝分子。它能在腫瘤細胞膜表面形成水凝膠，有效捕捉并抑制腫瘤細胞釋放的外泌體，阻止其在腫瘤微環境中的傳播，以及對腫瘤免疫微環境的產生調節作用。在乏氧腫瘤微環境中，水凝膠對腫瘤外泌體中的微小RNA表達產生了顯著調控，特別是在T細胞信號傳導過程中，增強了CD8+T細胞的增殖與浸潤，改善了腫瘤內部的免疫抑制微環境，從而進一步減弱腫瘤在乏氧微環境下的適應能力。

值得關注的是，在與化療藥物聯用時，該水凝膠材料能顯著限制腫瘤細胞與其它器官之間的遠距離交流，有效重塑遠端肺組織中的免疫與炎性微環境，抑制化療刺激誘導的腫瘤細胞轉移風險。

“該研究展示了通過水凝膠阻斷腫瘤外泌體通信，從而抑制腫瘤適應性的新策略。”陳春英說，“這不僅提升腫瘤內部抗腫瘤免疫效果，還對遠端炎性轉移環境改善有著不容忽視的作用，對逆轉腫瘤營造的全身系統性環境至關重要，具有較強的臨床應用潛力。”

相關論文信息：https://doi.org/10.1021/acsnano.4c07603