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山东大学栾玉霞教授课题组 Adv. Funct. Mater.:可注射水凝胶重塑腺苷能轴用于癌症治疗
2022-03-12  来源:高分子科技

  三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate, ATP)是细胞内最丰富的代谢物之一,一旦释放到细胞外环境中,是一种重要的生物信使。细胞损伤的过程伴随着ATP的大量释放,ATP也参与多种生物活动。细胞外ATP通过增强其免疫原性,在启动肿瘤特异性免疫反应中起着至关重要的作用。然而,在肿瘤微环境(TME)中存在一种被称为腺苷能轴(Adenosinergic axis)的负反馈机制,将ATP动员的免疫原性TME逆转为免疫抑制性TME,削弱了对肿瘤的免疫应答。


  近日,山东大学栾玉霞教授课题组首次报道了一种可注射的水凝胶策略,通过将腺苷代谢成免疫增强剂复合肌苷来重塑腺苷能轴,从而实现一种有效的癌症治疗。研究者将腺苷脱氨酶(ADA)、阿霉素(DOX)、苯-1,2,3-三羧酸(BTC)和海藻酸钠溶液在TME中原位凝胶化,导致腺苷能轴的免疫原生态位重塑。DOXBTC的协同作用促进ATP诱导,并伴有肿瘤杀伤作用。同时,ADA催化腺苷转化为肌苷,不仅调节腺苷的积累,而且将腺苷转化为免疫增强剂。这种策略具有缩小腺苷库,丰富ATP库,并将腺苷能轴诱导的免疫抑制剂腺苷转化为免疫增强剂肌苷的优势。与A2A腺苷受体阻断不同,该策略实现了以ATP为基础的抗肿瘤免疫应答的级联放大,具有强大的免疫原性,逆转腺苷能轴的负反馈,从而有力地抑制肿瘤进展。相关工作以“An Injectable Hydrogel Reshaping Adenosinergic Axis for Cancer Therapy”为题发表在最新一期的《Advanced Functional Materials

 


图1. S@ABD创建的重新编程的腺苷能轴示意图


  研究者报道了一种创新策略,通过原位代谢免疫抑制ATP转化的腺苷为免疫增强剂肌苷,重塑腺苷能轴,通过可注射的水凝胶实现有效的癌症治疗。S@ABD水凝胶建立了一个强大的免疫原生态位重塑腺苷能轴。在水凝胶中DOX与自噬诱导剂BTC的协同作用下,产生了丰富的ATP,使足够的ATP触发强烈的免疫反应。同时,水凝胶中的ADA能够催化将腺苷转化为肌苷,不仅调节腺苷的积累,还能将腺苷转化为免疫增强剂。因此,腺苷能轴的负反馈随着增值免疫调节剂的产生而被有力地逆转,以促进免疫应答。S@ABD水凝胶在B16F10肿瘤模型中显示出有效的抑制肿瘤生长和转移的作用,并具有较强的长期免疫记忆效应。研究者的策略实现了以ATP为基础的抗肿瘤免疫反应的级联放大,通过一种独特的方法重塑腺苷能轴,在癌症治疗中显示了巨大的前景。


  山东大学药学院硕士生赵志鹏为文章第一作者。


  通讯作者为栾玉霞教授,山东大学药学院博士生导师,团队主要开展纳米药物制剂用于肿瘤的诊断与治疗,承担国家自然基金国际合作、面上等多项科研项目。课题组在Adv. Funct. Mater., Nano Letters, Biomaterials, Small, J. Controlled Release, ACS Appl. Mater. Interfaces 等国际主流学术刊物上发表 SCI 文章 90 余篇。


  原文链接:https://doi.org/10.1002/adfm.202200801
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(责任编辑:xu)
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