脂质体包覆的过氧化钙纳米阻断剂的制备及其免疫检查点阻断应用研究

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以程序性死亡受体-1(Programmed cell death protein 1,PD-1)/程序性死亡配体-1(Programmed death-ligand 1,PD-L1)轴为靶点的免疫检查点阻断疗法在临床上得到广泛应用。然而,只有少数患者可以从中获益,甚至某些类型的肿瘤对检查点阻断治疗完全无效。其原因之一为,抗体类药物阻断肿瘤细胞膜上的PD-L1后,细胞内的PD-L1会“再分配”到细胞膜,从而降低其治疗效果。因此从“源头”阻断PD-L1的产生将是提高PD-1/PD-L1免疫检查点阻断疗法的有效策略。PD-L1的表达受多因素的影响,例如缺氧诱导因子-1α(Hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)与PD-L1近端启动子区缺氧反应原件直接结合会导致PD-L1表达的上调。过氧化钙(CaO2)作为一种优良的供氧剂,与水反应缓慢分解,可持续产生O2。在本工作中构建了脂质体包覆Ca O2(Ca O2@Lipo)的纳米产氧体系以抑制PD-L1的表达。Ca O2被细胞内化后与水反应生成氧气,有效缓解肿瘤乏氧,促进HIF-1α的降解。体内外实验结果均表明Ca O2@Lipo有效促进HIF-1α的降解,进而下调PD-L1的表达,抑制免疫逃逸,这意味着Ca O2@Lipo可通过减少PD-L1的表达发挥“类抗PD-L1(a PD-L1)”的作用。但是对于大多数癌症患者来说,尤其是实体瘤患者,单一免疫检查点阻断的治疗效率仍然很低。研究发现,使用化学治疗药物阿霉素(Doxorubicin,DOX)诱导癌细胞免疫原性死亡(Immunogenic cell death,ICD)将有助于创造免疫原性肿瘤环境,提高免疫检查点阻断治疗效果。因此,在Ca O2@Lipo纳米产氧体系中加入DOX构成Ca O2@DOX@Lipo纳米体系,以DOX为“佐剂”促进免疫系统激活。这主要是由于DOX可以增强癌细胞免疫原性死亡,从而提高癌细胞钙网蛋白(Calreticulin,CRT)的表达和三磷酸腺苷(5’-Adenylate triphosphate,ATP)与高迁移率族蛋白B1(High mobility group protein B1,HGMB1)的释放,进而促进树突细胞和T细胞的成熟。在此基础上,联合“类a PD-L1”Ca O2@Lipo能够降低肿瘤细胞免疫逃逸,进一步增强T细胞的抗肿瘤免疫反应,有效的抑制小鼠肿瘤生长并延长其生存期。重要的是,体内实验结果显示,相比于a PD-L1联合DOX治疗组,Ca O2@DOX@Lipo治疗组表现出增强的T细胞浸润,这一结果表明从源头抑制PD-L1的再分配治疗效果要优于免疫检查点抑制剂。这项研究为以PD-L1为基础的免疫检查点阻断疗法提供了新思路,有望实现临床转化应用。
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