近日，國(guó)家納米科學(xué)中心陳春英院士課題組在 ACS Nano 期刊發(fā)表了題為Hydrogel-Mediated Jamming of Exosome Communications That Counter Tumor Adaption in the Tumor Immune Microenvironmen 的研究論文。

該研究利用靶向腫瘤細(xì)胞膜的短肽納米纖維材料，通過干擾腫瘤外泌體通訊，抑制腫瘤免疫微環(huán)境中的腫瘤適應(yīng)性。該研究首次報(bào)道了通過在乏氧腫瘤細(xì)胞表面形成納米纖維狀水凝膠結(jié)構(gòu)，抑制腫瘤外泌體擴(kuò)散，同時(shí)攜帶碳酸酐酶IX（CA IX）抑制劑以緩解腫瘤低氧環(huán)境，最終增強(qiáng)免疫系統(tǒng)對(duì)腫瘤的殺傷能力，實(shí)現(xiàn)治療過程中更高效的腫瘤微環(huán)境時(shí)空控制治療策略。

陳春英院士團(tuán)隊(duì)與合作團(tuán)隊(duì)在高效低毒抗腫瘤納米藥物的研制及作用機(jī)制研究方面已獲得一系列進(jìn)展。該團(tuán)隊(duì)前期研究已獲得一種特異性殺傷乏氧腫瘤細(xì)胞的自組裝短肽納米纖維材料。該材料通過靶向乏氧腫瘤細(xì)胞膜上的CA IX酶并發(fā)生自組裝，特異性殺傷乏氧腫瘤細(xì)胞。在該研究基礎(chǔ)上，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步通過在乏氧腫瘤細(xì)胞表面形成納米纖維狀水凝膠結(jié)構(gòu)，抑制腫瘤外泌體擴(kuò)散，同時(shí)攜帶CA IX抑制劑以緩解腫瘤低氧環(huán)境，最終提高免疫系統(tǒng)對(duì)腫瘤的浸潤(rùn)與殺傷能力，以此全面改善腫瘤及其轉(zhuǎn)移微環(huán)境，提升抗腫瘤作用效果。

當(dāng)前納米技術(shù)為我們提供多種智能策略來對(duì)抗乏氧的腫瘤微環(huán)境，然而，通過切斷腫瘤內(nèi)部及遠(yuǎn)距離通訊，實(shí)現(xiàn)腫瘤微環(huán)境全面改善的治療方式仍有待系統(tǒng)探索與研究?；诖?，陳春英院士團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種靶向腫瘤細(xì)胞膜的磷酸酶響應(yīng)型短肽自組裝分子（PepABS-_py）。該研究顯示，它能在腫瘤細(xì)胞膜表面形成水凝膠，有效捕捉并抑制腫瘤細(xì)胞釋放的外泌體，阻止其在腫瘤微環(huán)境中的傳播，以及對(duì)腫瘤免疫微環(huán)境的產(chǎn)生調(diào)節(jié)作用。

在乏氧腫瘤微環(huán)境中，水凝膠對(duì)腫瘤外泌體中的miRNA表達(dá)產(chǎn)生了顯著調(diào)控，特別是在T細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)過程中，增強(qiáng)了CD8+ T細(xì)胞的增殖與浸潤(rùn)，改善了腫瘤內(nèi)部的免疫抑制微環(huán)境，從而進(jìn)一步減弱腫瘤在乏氧微環(huán)境下的適應(yīng)能力。

值得關(guān)注的是，在與化療藥物聯(lián)用時(shí)，該水凝膠材料還能顯著限制腫瘤細(xì)胞與其它器官之間的遠(yuǎn)距離交流，有效重塑遠(yuǎn)端肺組織中的免疫與炎性微環(huán)境，抑制化療刺激誘導(dǎo)的腫瘤細(xì)胞轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)。

綜上所述，該研究展示了通過水凝膠阻斷腫瘤外泌體通訊從而抑制腫瘤適應(yīng)性的新策略。不僅提高了抗腫瘤免疫反應(yīng)，還在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中展現(xiàn)出降低腫瘤轉(zhuǎn)移和增強(qiáng)化療效果的潛力，具有重要的臨床應(yīng)用前景。

自組裝水凝膠介導(dǎo)的外泌體通訊干擾

國(guó)家納米科學(xué)中心博士后史可鑒、博士生付文嬌、博士生Zeinab Farhadi Sabet為該文共同第一作者，陳春英院士為論文最后通訊作者，李佳陽博士為論文共同通訊作者，該研究得到國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金和中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)等項(xiàng)目支持。