Anti-CD47纳米颗粒联合光热化疗增加肿瘤免疫治疗

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目的:转移是目前肿瘤治疗中难以克服的瓶颈和困难。而肿瘤细胞也会利用各种机制从而逃脱免疫细胞的识别和清除,免疫检查点疗法(Immune checkpoint therapy)就是打破肿瘤逃脱机制,激活自身的免疫系统,从而快速、无副作用的杀伤肿瘤。CD47是在肿瘤表面高度表达的跨膜蛋白,其通过与巨噬细胞表面SIRPα蛋白偶联,进而逃过巨噬细胞的吞噬。我们结合二氧化硅纳米颗粒(mSiO2)在肿瘤治疗中的体内衰减周期长,副作用小等优势,和免疫检查点联合使用,同时也为了更好的显示纳米颗粒在肿瘤部位的靶向作用,设计出ZGM@mSiO2-Anti-CD47纳米颗粒和(ICG+BEZ-235)@MSNs,同时配合肿瘤原发灶处进行光热疗法和化学疗法,打破肿瘤稳定的结构,从而协同实现抑制肿瘤细胞的增长和转移的作用。方法:在我们的研究中我们构建了两种纳米颗粒:ZGM@nSiO2-Anti-CD47和(ICG+BEZ-235)@MSNs。体外,我们采用AM-PI染色、流式分析术、巨噬细胞和肿瘤细胞共培养等方法,验证此联合疗法的效果;在体内,我们在C57BL/6老鼠左右两侧各种植肿瘤,分别视为原位瘤和转移瘤。我们使用ZGM@nSiO2-Anti-CD47纳米颗粒尾静脉注射,激活机体的免疫系统,同时也利用纳米颗粒在肿瘤部位的EPR效应,增强了巨噬细胞在肿瘤的部位的杀伤作用。对于(ICG+BEZ-235)@MSNs我们则是在原位瘤注射,ICG是一种光热试剂,其在808nm激光作用下,短时间释放出大量热量和抑制剂,从而杀伤和抑制肿瘤细胞的生长。治疗后,我们分别对原位瘤和转移瘤的大小实施测量,同时收集24h,72h,168h血清,测量IL-12p40,TNF-α的水平,采用流式细胞分析术、免疫组化等方法验证巨噬细胞,CD4+T细胞,CD8+T细胞在转移瘤的浸润情况。结果:免疫系统在肿瘤的治疗和预后都有不可替代的作用。为了打破肿瘤细胞的免疫逃脱机制,我们使用免疫检查点联合纳米技术,同时也对肿瘤采用光热疗法和化学疗法,在体内和体外都进行实验验证。在体外,此联合疗法有效的杀伤肿瘤细胞,使用流式分析术也验证了光热疗法和化学疗法的联合使用能大幅度杀伤肿瘤,从老鼠骨髓中,分离和诱导鼠源原代巨噬细胞,通过巨噬细胞和肿瘤细胞的共培养,在ZGM@nSiO2-Anti-CD47的作用下。增加了巨噬细胞对肿瘤细胞的识别和吞噬,同时也检测了共培养的培养基中TNF-α的含量明显上升;在体内,治疗后的老鼠,免疫细胞如巨噬细胞、CD8+T细胞、CD4+T细胞在肿瘤中的比例升高。相比于对照组,左右两个肿瘤体积变小甚至消失。结论:巨噬细胞作为一种抗原呈递细胞(APC),是机体重要的一道防线。我们通过设计实验激发了巨噬细胞对肿瘤细胞的识别和吞噬作用,增加了免疫细胞在肿瘤内的大量浸润,有效的抑制了肿瘤的生长和转移。数据表明,这种联合肿瘤免疫治疗纳米技术对肿瘤的复发和转移起到很好的抑制作用,延长动物的生存时间。所以,这种协同作用系统是一个拥有巨大前景的肿瘤治疗方法。
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