Nanolapače reagující na ultrazvuk umožňují přesné in-situ zachycení nádorového antigenu

Profesor Zhaohui Tang a docent Zhilin Liu z týmu profesora Xuesi Chena na Changchun Institute of Applied Chemistry, Čínská akademie věd, vyvinuli nanolapače antigenu in-situ (S-nanocatchers) reagující na ultrazvuk, čímž dosáhli přesného časoprostorového zachycení nádorových antigenů a kontrolovatelného získávání vakcín in-situ. Tento systém řeší klíčové problémy tradičních nanonosičů zachycujících antigen, jako je jejich tendence nespecificky se vázat na sérové ​​proteiny během systémové cirkulace a jejich nízká účinnost zachycení antigenu, což poskytuje novou strategii pro personalizovanou imunoterapii nádorů. Článek byl publikován jako otevřený přístupový výzkumný článek v CCS chemievlajkový časopis Čínské chemické společnosti.

Základní informace:

Vysoká heterogenita nádorových antigenů u pacientů s rakovinou je klíčovým limitujícím faktorem pro zlepšení účinnost nádorové vakcíny, s významnými rozdíly v charakteristikách antigenu mezi různými pacienty a dokonce i různými lézemi u stejného pacienta. Strategie protinádorové vakcíny in situ přímým využitím endogenních antigenů v mikroprostředí nádoru eliminují potřebu složitých procesů separace antigenů a účinně překonávají tento problém heterogenity. V současnosti používané metody uvolňování antigenu, jako je fototerapie a radioterapie, mají omezení, včetně mělkého pronikání tkání a potenciálního poškození normálních tkání. Ultrazvuková technologie se svou hlubokou penetrací a vysokou biokompatibilitou se stala ideálním podnětem pro vývoj vakcíny in situ. Samotné uvolňování antigenu zprostředkované ultrazvukem však čelí problémům, jako je špatná stabilita antigenu a nedostatečná prezentace dendritických buněk (DC), což omezuje imunitní aktivaci. Dosažení účinného získávání a přesného zachycení in situ antigenů se stalo průlomem ve zlepšování účinnosti in situ vakcín.

Hlavní body tohoto článku:

Tato studie navrhla lapače antigenu citlivé na ultrazvuk, S-nanolapače, s kyselinou polyglutamovou (PLG) jako hlavním řetězcem, navázaným se skupinou zachycující antigen obsahující thioether (S-ACG) a sonosenzitivním činidlem pyrophyllofoetate a (PPA). Po samosestavení jsou hydrofobní S-ACG a PPA zapouzdřeny v jádře nanočástice, čímž se zabrání nespecifickým interakcím se sérovými proteiny během systémové cirkulace. Když jsou podrobeny ultrazvukové terapii, reaktivní formy kyslíku (ROS) generované PPA nejen indukují imunogenní smrt (ICD) nádorových buněk, aby uvolnily antigeny, ale také oxidují thioether na hydrofilní sulfony nebo sulfoxidy, čímž se exponuje skupina zachycující antigen na povrchu nanočástic, čímž se dosáhne účinného zachycení malých molekul obsahujících thiol a nádorových antigenů, peptidů.

Kontrolní skupina (C-nanocatchers) měla svůj thioether nahrazen uhlíkovým řetězcem a nevykazovala žádnou významnou schopnost vázat antigen bez ohledu na to, zda byla sonikována, což potvrzuje přepínací mechanismus závislý na oxidaci síry. Tento systém účinně aktivuje zrání a migraci dendritických buněk (DC). V kombinaci s agonistou TLR7/8 IMDQ dosáhl 93,4% míry inhibice primárního nádoru a 60% míry úplné vzdálené regrese nádoru na myším modelu melanomu B16F10, bez významné systémové toxicity. Zlepšením infiltrace CD8-pozitivních T lymfocytů a uvolňováním cytokinů, jako je IFN-γ a TNF-α, přetváří protinádorové imunitní mikroprostředí a poskytuje univerzální a přesné personalizované imunoterapie platforma.

Shrnutí a výhled:

Tato studie kombinuje ultrazvukem řízené zachycení antigenu se syntézou vakcíny in situ, čímž se dosahuje přesného časoprostorového zachycení nádorových antigenů prostřednictvím mechanismu „inteligentního přepínače“ oxidace thioetheru, což účinně řeší problém nespecifické vazby tradičních nanonosičů. Ultrazvukově citlivé lapače antigenů (S-nanocatchery) mohou nejen účinně indukovat lokální nádorové imunitní reakce, ale také aktivovat systémovou protinádorovou imunitu prostřednictvím kombinace s imunitními adjuvans, čímž poskytují nové řešení pro překonání heterogenity nádorů a vzdálených metastáza.