混合納米反應器—一種便捷的策略協同提升化療-免疫療法(本期推送:吳嘉言)

2021-02-07 生物醫用高分子材料

    合理設計的納米混合反應器可以提升腫瘤免疫療法，例如進行芬頓反應催化劑、穀胱甘肽清除反應等。活性氧物種是導致免疫原性死亡(ICD)的主要原因之一，由於化療藥只能引發微弱的ICD效應，它經常與其他聯合策略使用，嚴重依賴光敏劑或Toll受體激動劑等。目前急需一種簡單的策略最大化化療藥物效果且避免多藥聯用的副反應。基於此，澳大利亞昆士蘭大學餘承忠教授課題組開發出一種基於介孔矽的智能納米反應器，可以引發芬頓反應與抗氧化的穀胱甘肽清除，放大免疫原性死亡，激活免疫細胞。納米反應器由一種大孔-枝狀結構裝填芬頓催化劑、四硫化物基團構成。分別產生活性氧物種與消耗穀胱甘肽，顯著提升了ICD死亡。此外，這些納米反應器具有免疫原性，能夠刺激APC成熟。在混合dox後，協同PD-L1抗體取得了非常好的腫瘤治療效果。

圖1 (a) 有機介孔矽納米粒子的納米結構；(b) 納米粒子與dox混合後能夠放大免疫原性死亡效應，發揮佐劑作用，協同PD-L1抗體進行原位及遠端瘤的治療。

圖2 有機介孔矽納米粒子的(a) 掃描電鏡圖；(b) 透射電鏡圖；(c) 暗場透射電鏡圖；(d) Cu-DMONs的EDS-mapping元素分析圖；(e) DMONs與Cu-DMONs的電子順磁共振圖；(f) ICP-OES檢測不同時間的4T1細胞與RAW 264.7巨噬細胞對銅和矽的內吞情況。

圖3 (a)利用ROS探針檢測細胞內的ROS水平的CLSM圖片；(b)與不同納米粒子孵育6小時後，鈣網蛋白表達情況的CLSM圖片; (c) 定量衡量細胞內ROS水平；(d)、(e) 流式檢測細胞表面鈣網蛋白表達情況；(f) 與不同濃度的dox-納米粒子孵育24小時後4T1細胞存活率；(g) 固定dox濃度，與不同濃度的納米粒子孵育24小時後4T1細胞存活率。

圖4 (a) 單側腫瘤中不同治療組的腫瘤生長曲線；(b) 血清中的IFN-γ水平；(c)、 (d) 對側瘤治療實驗中，不同治療組的原位瘤及遠端瘤的生長曲線；(e) 不同治療組遠端瘤組織中免疫浸潤CTL細胞的數量；(f) 不同治療組血清中的TNF-α水平。




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