近年来,因为其高度生物兼容性,长循环和特定组织的富集作用,活 细胞 作为药物载体受到越来越多的关注。由于细胞载体制剂的体外制备涉及复杂耗时的内源性细胞的提取和分选,且细胞处理过程也容易引起细胞损伤和污染;另外基于细胞的药物载体也常常因外排作用会导致药物提前泄露,并且在应用于不同个体时会有 免疫 排异反应,因此开发一种适宜的细胞药物载体的体内构建方法至关重要。

鉴于此,澳门大学王瑞兵教授团队独特地提出体内搭载免疫细胞并胞内组装搭便车及光热治疗增强的内应式靶向给药策略,成功开发一种 细菌 外膜囊泡包被的超分子纳米粒前体作为细菌仿生纳米药物,体内特异性被免疫细胞识别,并实现主客体作用 介导 的胞内纳米粒的超分子组装聚集以减少药物的外排。研究结果证实体内构筑的免疫细胞载体可响应实体瘤(如黑色素瘤)的炎性特点,实现胞内纳米粒聚集体的内应式靶向递送,而初始光热治疗增强的 肿瘤 炎症信号可进一步招募免疫细胞,促进纳米粒聚集体的肿瘤富集,增强光热治疗诱导的抗肿瘤免疫疗效,有高效治疗实体瘤的潜力。

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图1.(A)大肠杆菌外膜囊泡包被的超分子金纳米粒前体的制备;(B)主客体作用介导的在体免疫细胞内金纳米粒组装过程,以及胞内负载金纳米粒组装体的免疫细胞肿瘤靶向递送;(C)初次光热治疗增强的免疫细胞的招募和金纳米粒聚集体的肿瘤富集,及基于光热治疗诱导肿瘤细胞ICD效应,最后协同免疫检查点抑制剂实现抗肿瘤免疫疗效。

一、主客体作用介导的在体免疫细胞内金纳米粒组装

作者以巨噬细胞作为免疫细胞模型,用M-Cy5-GNPs孵育的RAW264.7细胞的荧光强度显着增加,细胞内Au含量是用Cy5-GNPs孵育的RAW264.7细胞的2.5倍,并且M-GNPs孵育的RAW264.7细胞中Au的内化量是M-GNPs处理的L-02细胞的10倍,表明免疫细胞对M-GNPs的高度特异性吞噬。为了跟踪RAW264.7细胞对混合物的细胞内组装过程,将RAW264.7细胞与M-CD-GNP 和M-ADA-GNP的混合物共孵育,结果显示M-CD-GNP与M-ADA-GNP的荧光重叠良好,结合细胞投射电镜图进一步证实了M-CD-GNP和M-ADA-GNP的细胞内自组装形成聚集体。

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图2.细菌外膜囊泡包被超分子金纳米粒前体(M-CD-GNPS和M-ADA-GNPs)在巨噬细胞内的组装行为

二、光热治疗增强的免疫细胞肿瘤靶向富集作用

在给药后1小时后肿瘤组织经初始PTT处理,如图6f和6g所示,肿瘤组织中Cy5的红色荧光信号在给药后4小时达到最高强度,在后续几个小时内保持高水平,且其荧光强度的变化与肿瘤组织TNF-α浓度变化趋势一致,表明初始PTT后GNP聚集体的肿瘤富集增强。给药24小时后小鼠的离体组织荧光成像显示,经初始PTT处理的肿瘤组织荧光强度是未经PTT 处理小鼠的1.78倍(图6h和6i),表明初始PTT治疗增加了免疫细胞的肿瘤募集,并显着改善了免疫细胞对GNP聚集体的靶向搭便车递送效果。

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图3.初次光热治疗引发的肿瘤损伤进一步提升肿瘤组织炎症信号,促进免疫细胞的招募和金纳米粒聚集体的肿瘤富集,形成正反馈效应

三、总结

作者通过开发大肠杆菌外膜囊泡包被的超分子金纳米粒前体(β-环糊精修饰的金纳米粒和金刚烷修饰金纳米粒)作为细菌仿生纳米粒,成功实现主客体作用介导的胞内金纳米粒的超分子组装,完成免疫细胞载体的体内构建,避免目前细胞载体体外制备的缺陷性。初始光热治疗造成的肿瘤组织损伤可进一步增强肿瘤组织的炎症信号,促进免疫细胞载体的肿瘤富集,形成正反馈效应,这为其他疾病(给药难度高)的靶向治疗提供新思路和理论依据,有利于拓展针对炎性疾病的载体选择。

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文章详情请见:

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abn1805

来源:高分子科学前沿

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