Pg电子游戏平台:新型纳米结构重塑人体免疫“防线”
免疫检查点阻断(ICB)是一种重要的癌症疗法,遗憾的是,该疗法应答率偏低对少数产生应答的患者疗效显著,对大部分患者却难以奏效。因此,如何提高ICB治疗应答率成为癌症治疗的一个关键问题。
近日,国家纳米科学中心研究员王海、聂广军团队与重庆医科大学教授冉海涛团队合作,开发了3种金属离子配位的苯丙氨酸纳米结构。这种新型结构能有效重塑肿瘤的免疫抑制微环境,从而显著提高ICB治疗应答率,并拓宽了肿瘤免疫治疗适用范围。相关研究成果发表于《自然-纳米技术》。
“ICB疗法的基本机制是激活免疫系统。”王海告诉《中国科学报》,“人体有两条免疫防线,第一条防线是先天性免疫系统,能直接清除外来病原体,防止细菌、病毒侵染人体。当第一条防线失效时,人体会启动第二条防线适应性免疫系统。在这种情况下,白细胞和T细胞等会增强免疫反应,参与清除外来物。这个机制为理解ICB疗法提供了重要背景。”
免疫系统对保护人体健康有着重要作用。但“狡猾”的肿瘤细胞能利用程序性死亡受体与其配体的结合,逃脱宿主的免疫杀伤。因此,程序性死亡受体及其配体被称为“免疫检查点”。
ICB疗法通过抑制程序性死亡受体与配体结合,从而提高宿主免疫系统对肿瘤细胞的识别和攻击能力。过去10多年,人们一直在寻找激活免疫应答的方法。通过大量研究和实验,科学家发现了两种主要激活模式病原体相关分子模式和损伤相关分子模式,但激活效率并不理想。因此,寻找新的激活机制成为当前研究的重点。
“这项研究的创新之处是探索了一种新的激活模式通过金属离子调控免疫功能。”王海说。
研究团队通过合成镁、铁、锌3种离子和苯丙氨酸配位的纳米结构,改变免疫细胞的离子通道孔径,并通过激活该通道促进钾离子外流,进而导致钙离子内流,诱导相关免疫信号通路,改善肿瘤免疫抑制的微环境。
“更巧的是,该激活模式能同时改善先天性免疫和适应性免疫两套防护系统。”王海说,“这一方面改善了免疫微环境,另一方面提高了适应性免疫能力,促进特异性杀伤细胞攻击肿瘤细胞。”
审稿人认为,自组装金属纳米结构能够显著改变树突状细胞的电生理特性,且体外细胞实验和体内动物模型很好地验证了相关分子机制,进一步证明这些纳米结构在解决抑制性肿瘤微环境问题和协同ICB治疗方面的潜在应用。
头脑被一句线年,王海在阅读一篇综述文章时被一句话吸引:“免疫细胞的功能和金属离子进入密切相关。”
2019年初,王海开始带领团队筛选金属离子和氨基酸结合的纳米结构,但挫折总是如影随形。
通过进一步研究,他们发现这些纳米结构可以通过胞饮作用和小窝蛋白介导的内吞作用进入细胞内。计算机模拟表明,这些纳米结构以金属离子螯合的二聚体形式释放。螯合的二聚体与钾离子通道特殊域结合,导致其整体结构发生相变,孔径扩大,通道加宽,从而激活钾离子通道。随着钾离子外流和钙离子流入,激活了钙调素调节的特殊信号通路,促进树突细胞成熟并触发促炎细胞因子分泌。


