开发酵母细胞壁纳米颗粒,增强癌症治疗效果

2022
01/16

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生物世界
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该研究开发了一种基于酵母细胞壁的纳米颗粒,用于增强癌症免疫治疗。

       肿瘤免疫疗法是一种前所未有的利用人体自身免疫系统对抗肿瘤的方法。然而,高度免疫抑制的肿瘤微环境,细胞毒性T细胞(CTL)和树突状细胞(DC)的浸润有限,再加上各种骨髓细胞群的积累导致只有相对有限(~20%)的患者可以从这种治疗中受益。因此,免疫抑制性肿瘤微环境的重塑被认为是提升治疗效率的重要途径。

       近年来,基于微生物的肿瘤免疫疗法近年来成为肿瘤治疗的一个热点。在过去的十几年中,包括细菌、溶瘤病毒和真菌在内的各种微生物已被报道用于激活抗肿瘤免疫。但这些方法仍存在着一定局限性,如具有活性的微生物可能会伴有感染风险,而且治疗效果仍不足以有效消除肿瘤。因此,增强基于微生物的肿瘤免疫疗法的治疗效率具有重要意义。

       2022年1月10日,苏州大学功能纳米软材料研究所汪超教授、苏州大学数学科学学院陈景润教授、苏州大学造血干细胞移植研究所储剑虹教授团队合作,在 Nature Communications 期刊发表了题为:Yeast-derivednanoparticles remodel the immunosuppressive microenvironment in tumor andtumor-draining lymph nodes to suppress tumor growth 的研究论文。

       研究团队构建了一种酵母细胞壁来源的纳米制剂(YCW NPs)用于肿瘤治疗,纳米尺寸的酵母细胞壁颗粒能够被树突状细胞识别摄取并有效迁移至附近的肿瘤引流淋巴,提高肿瘤引流淋巴结和肿瘤的炎症环境,从而逆转免疫抑制微环境,抑制肿瘤生长。此外,与PD-L1抗体联合使用,在小鼠黑色素瘤、结直肠肿瘤中均显示出良好的协同抗肿瘤效果,能够诱导肿瘤消退,抑制转移性肿瘤生长,显著延长小鼠生存期。

       与其他微生物免疫疗法相比,该酵母细胞壁来源的纳米颗粒无繁殖活性、制备简单、成本低廉、具有良好的生物安全性,因此具有广阔的临床转化前景

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       研究团队从酵母细胞中获得酵母细胞壁并制备了不同尺寸的纳米颗粒,研究了不同尺寸的酵母细胞壁来源的纳米颗粒对骨髓来源的树突状细胞(BMDCs)、巨噬细胞和T细胞的影响。研究发现,这些纳米颗粒可以以尺寸依赖的方式有效的激活BMDC,小尺寸的酵母细胞壁来源的纳米颗粒可产生大量的促炎因子,如TNF-α,IL-1β,IL-12p70,IL-6,且诱导TLR2,p-Syk,p-P65,MyD88和Dectin-1等表达水平增加,纳米颗粒对BMDCs的激活与Dectin-1/Sky途径和TLR2/MyD88途径有关,但它们不直接促进T细胞的活化和T细胞上PD-1的表达。

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       接下来探究了酵母细胞壁来源的纳米颗粒对免疫抑制肿瘤微环境(TME)的影响,研究表明,这些纳米颗粒显著抑制B16-luc肿瘤的生长,其中,小尺寸的纳米颗粒表现出最大的抗肿瘤效率。小尺寸纳米颗粒治疗组中,肿瘤浸润CD8+T细胞和CD4+T细胞的总数和比例显著增加,最终出现炎症肿瘤免疫表型。此外,这些纳米颗粒可有效促进树突状细胞的成熟(高达约35%),有利于促进T细胞启动和招募。总而言之,酵母细胞壁来源的纳米颗粒可逆转免疫抑制性肿瘤微环境。

       接下来,研究团队对酵母细胞壁来源的纳米颗粒联合PD-L1抑制剂的治疗效果进行评估。与单一疗法相比,联合疗法在全身抗肿瘤生长和转移方面表现出极大的协同作用,增加CD8+T细胞和CD4+T细胞浸润到肿瘤中,表现出强大的抗肿瘤免疫。

       总的来说,该研究开发了一种基于酵母细胞壁的纳米颗粒,用于增强癌症免疫治疗。其中,小尺寸的酵母细胞壁来源的纳米颗粒通过重塑肿瘤和肿瘤引流淋巴中的免疫抑制微环境,显著抑制肿瘤生长。通过与PD-L1抑制剂联合使用,表现出强大的抗肿瘤免疫效果。

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       与其他微生物免疫疗法相比,该酵母细胞壁来源的纳米颗粒无繁殖活性、制备简单、成本低廉、具有良好的生物安全性,因此具有广阔的临床转化前景。

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关键词:
纳米,酵母,颗粒,肿瘤,细胞壁

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