超声波触发的压电催化

文摘   2024-11-10 08:21   四川  

 在癌症治疗的众多策略中,免疫疗法因其独特的治疗机制和潜力而备受关注。最近,一种结合了压电催化疗法(PCT)和糖基化抑制的新型免疫疗法在实验室中展现出了巨大的潜力。这项研究的重点发现、具体方法和最终结论如下:

本研究的重点发现

  1. 压电催化疗法(PCT):研究团队开发了一种基于二维BiFeO3(BFO)纳米片的压电催化疗法,这种疗法能够在超声波照射下高效产生活性氧(ROS),激活抗癌免疫反应。

  2. 糖基化抑制:通过在PCT基础上结合2-脱氧-D-葡萄糖(2-DG),抑制肿瘤细胞的N-糖基化,从而逆转肿瘤的免疫抑制微环境,增强PCT介导的抗癌免疫效果。

  3. ROS敏感的水凝胶载体(DBG):为了实现BFO和2-DG的共传递,研究者设计了一种ROS敏感的可注射水凝胶载体DBG,用于增强癌症压电催化免疫疗法。

  4. 免疫激活:研究证实,DBG介导的PCT能够在超声波照射下显著促进细胞毒性T淋巴细胞的激活和肿瘤相关巨噬细胞的M1极化,同时通过产生ROS介导的免疫原性细胞死亡(ICD)和局部电刺激,有效激活了宿主的抗肿瘤免疫反应。

  • 材料合成:通过溶剂热法合成了BFO纳米片,并与2-DG一起封装在ROS敏感的水凝胶中。

  • 物理和化学特性分析:利用透射电子显微镜(TEM)、动态光散射(DLS)、X射线衍射(PXRD)等技术对BFO纳米片和DBG水凝胶进行了详细的物理和化学特性分析。

  • 体外实验:在4T1乳腺癌细胞、H-22肝癌细胞和CT26结肠癌细胞上进行了体外实验,评估了DBG介导的PCT对肿瘤细胞的杀伤效果和免疫激活能力。

  • 体内实验:在4T1肿瘤模型、H-22肿瘤模型和CT26肿瘤模型中进行了体内实验,评估了DBG介导的PCT在实际肿瘤治疗中的有效性和安全性。

  • 免疫反应评估:通过流式细胞术、免疫荧光和免疫组化等技术评估了DBG介导的PCT对肿瘤微环境中免疫细胞的影响。

最终结论

研究结果表明,DBG介导的PCT结合2-DG的糖基化抑制策略,能够有效地激活抗癌免疫反应,抑制肿瘤生长,并在动物模型中展现出了显著的治疗效果。这种新型疗法为免疫抑制性肿瘤的治疗提供了一种有前景的新策略。

出处

本研究的详细内容发表在《自然·通讯》杂志上,文章标题为“Ultrasound-triggered and glycosylation inhibition-enhanced tumor piezocatalytic immunotherapy”,作者为Alvin I. Chen、Max L. Balter、Timothy J. Maguire和Martin L. Yarmush,发表于2024年。文章链接为:https://www.nature.com/articles/s41467-024-53392-1。


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