腫瘤轉(zhuǎn)移是導(dǎo)致癌癥患者死亡的首要因素 。 有效防治腫瘤轉(zhuǎn)移成為延長(zhǎng)患者生存期的關(guān)鍵所在。由于腫瘤具有高度異質(zhì)性,轉(zhuǎn)移灶主要由侵襲性極強(qiáng)的腫瘤細(xì)胞亞群所形成。通過(guò)篩選這些侵襲性亞群并解析其潛在作用機(jī)制,可為抑制腫瘤轉(zhuǎn)移提供重要理論依據(jù)。然而,現(xiàn)有的篩選方法多依賴(lài)于單一或少量生物標(biāo)志物,難以精準(zhǔn)區(qū)分由復(fù)雜遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò)決定的異質(zhì)性亞群。此外,受限于對(duì)腫瘤亞群認(rèn)知的不足,傳統(tǒng)抗 腫瘤 轉(zhuǎn)移治療手段(包括化療藥物和免疫檢查點(diǎn)抑制劑)在實(shí)現(xiàn)高效靶向和精準(zhǔn)清除方面仍面臨重大挑戰(zhàn)。
針對(duì)腫瘤細(xì)胞異質(zhì)性 精準(zhǔn) 篩選 等問(wèn)題 ,北京航空航天大學(xué)常凌乾/董再再, 北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院吳楠、首都醫(yī)科大學(xué) 附屬 北京友誼醫(yī)院陳曦(共同通訊作者)合作報(bào)道了一種用于腫瘤細(xì)胞進(jìn)化篩選和電重塑的納米平臺(tái)( SEE Platform )。該 系統(tǒng)能夠 對(duì) 異質(zhì)性腫瘤樣本中侵襲性細(xì)胞亞群 進(jìn)行無(wú)創(chuàng)篩選 ,并且 通過(guò) 獨(dú)特的納米孔聚焦電場(chǎng) 技術(shù)對(duì) 細(xì)胞進(jìn)行基因改造,產(chǎn)生具有顯著增強(qiáng)的腫瘤靶向和治療 功能 的細(xì)胞外囊泡( EV s )。 這些 EVs 有效 激活 了 巨噬細(xì)胞和 T 細(xì)胞 的免疫應(yīng)答 , 在腫瘤轉(zhuǎn)移的 預(yù)防和治療 方面展現(xiàn)出顯著效果(圖1)。成果以
A nano-electro-platform enabling evolutionary screening and remodeling of tumor cells for metastasis inhibition題,發(fā)表在 Advanced Science 上。
圖1. SEEPlatform的設(shè)計(jì)及抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的原理。
SEE 成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)肺癌細(xì)胞侵襲性亞群的高效篩選,實(shí)驗(yàn)證實(shí)該亞群細(xì)胞表現(xiàn)出顯著的遷移和侵襲能力。通過(guò) 單細(xì)胞 測(cè)序分析,進(jìn)一步鑒定了高侵襲性細(xì)胞的關(guān)鍵基因,這些基因主要參與腫瘤免疫逃逸相關(guān)通路,為闡明腫瘤轉(zhuǎn)移的分子機(jī)制提供了重要線索。
基于上述發(fā)現(xiàn),研究團(tuán)隊(duì)利用 SEE 平臺(tái)對(duì)該類(lèi)細(xì)胞進(jìn)行了精準(zhǔn)的免疫治療分子遞送和基因改造。通過(guò)收集改造后細(xì)胞分泌的 EVs ,并充分利用其固有的腫瘤歸巢特性,成功實(shí)現(xiàn)了靶向性免疫治療。這種創(chuàng)新策略不僅保留了 EVs 的生物相容性, 還顯著 提升了其腫瘤靶向和治療效率。
為了評(píng)估 SEE-EVs 在體內(nèi)抑制腫瘤轉(zhuǎn)移的療效,研究團(tuán)隊(duì) 構(gòu)建了 CDX 和 PDX 模型對(duì)其治療潛力進(jìn)行了系統(tǒng)性評(píng)價(jià)。基于臨床實(shí)際治療場(chǎng)景,該研究設(shè)計(jì)了兩種不同的治療模式:轉(zhuǎn)移預(yù)防模式和轉(zhuǎn)移治療模式。在轉(zhuǎn)移預(yù)防模式中,藥物干預(yù)應(yīng)用于腫瘤切除術(shù)后,旨在消除殘留病灶或循環(huán)腫瘤細(xì)胞,從而預(yù)防轉(zhuǎn)移發(fā)生,這一策略主要適用于可手術(shù)切除的腫瘤患者。而在轉(zhuǎn)移治療模式中,藥物直接用于已確診轉(zhuǎn)移性腫瘤患者的治療。 結(jié)果顯示, SEE - EV s 在體內(nèi)表現(xiàn)出 良好的 生物相容性和安全性,表明其在藥物 遞送 方面具有廣泛的適用性。 另外, 經(jīng) IFN-γ mRNA 和 PD-L1 siRNA 工程化 的 SEE-EVs ,在轉(zhuǎn)移預(yù)防和 轉(zhuǎn)移 治療 中 均表現(xiàn)出顯著的治療效果,其優(yōu)異的抗腫瘤性能為腫瘤免疫治療提供了新的策略。
論文第一作者為北京航空航天大學(xué)生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院博士研究生劉 馮 ,首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京胸科醫(yī)院孫宏博士 以及 北京大學(xué)腫瘤醫(yī)院劉冰博士。
文章鏈接:https://doi.org/10.1002/advs.202507684
制版人:十一
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