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。
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。
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