Adv Sci丨浙江大学严森祥等团队合作研究胶质母细胞瘤中STING基因表观遗传重编程和免疫激活的顺序释放SRHLS

学术   2024-12-13 08:33   海南  


iNature

胶质母细胞瘤(GBM)仍然是一个令人生畏的肿瘤学挑战,因为它的侵袭性和抵抗传统治疗。抑制GBM中固有的STING通路阻碍了免疫治疗的有效性。

2024年12月11日,浙江大学严森祥浙江工业大学陈思,王旭共同通讯Advanced Science 在线发表题为Sequential Release HydroLipo System for STING Gene Epigenetic Reprogramming and Immune Activation in Glioblastoma的研究论文。该研究开发了一种顺序释放的HydroLipo系统(SRHLS),其中水凝胶和纳米颗粒相结合以控制药物释放。

SRHLS依次释放地西他滨和STING激动剂,从而通过表观遗传重编程纠正STING信号功能障碍,增强抗肿瘤免疫。体外和体内实验表明,SRHLS重塑肿瘤微环境,显著抑制肿瘤生长、复发和转移。这些发现强调了SRHLS作为GBM治疗策略的潜力。

胶质母细胞瘤(GBM)是成人中最常见和最致命的原发性脑癌,占所有胶质瘤的50%。GBM的标准治疗方案包括手术切除,然后同步放化疗和随后的辅助化疗。替莫唑胺是GBM的首选化疗药物。与单独放疗相比,其联合放疗显著提高了生存率,2年生存率为27.2%比10.9%,5年生存率为9.8%比1.9%。然而,尽管有标准治疗,GBM诊断后的中位生存期仅为14-16个月,老年患者的预后更差,平均生存期< 8.5个月。鉴于预后不良,迫切需要为GBM患者开发新的治疗策略。

免疫疗法是癌症治疗中一个快速发展的领域。不幸的是,GBM对这种方法反应不明显。例如,在III期试验中,针对免疫检查点抑制剂(如PD-1)的抗体没有改善总生存期。推测GBM的高度免疫抑制和非免疫原性肿瘤微环境(tumor microenvironment, TME)是其对免疫治疗产生耐药性的主要因素。将免疫抑制的“冷”肿瘤转化为免疫活性的“热”肿瘤以增强免疫应答是一种很有前景的策略。由于其强大的局部免疫刺激作用,STING通路作为一种有前景的免疫治疗靶点正受到关注。然而,STING基因启动子的功能性突变或表观遗传沉默,如启动子超甲基化,通常会损害GBM细胞中的STING信号,可能导致内在免疫抑制。

SRHLS诱导的抗肿瘤治疗示意图(图源自Advanced Science 

地西他滨,DNA甲基转移酶抑制剂(DNMTi)。通过抑制至少一半黑色素瘤细胞系的DNA甲基化,增强免疫识别,并通过上调MHC I分子杀死肿瘤细胞,显示出恢复功能性STING信号的潜力。这导致STING激动剂改善STING激活和I型干扰素诱导,从而通过CD8+ T细胞依赖性免疫反应导致小鼠模型中的肿瘤消退。因此,为了有效治疗GBM,必须开发一种首先释放DAC激活STING信号,然后缓慢释放STING激动剂以逆转免疫抑制的系统。然而,实现这一目标的临床挑战包括频繁注射、高剂量药物、严重副作用和额外的经济成本。

水凝胶是具有高保水能力的三维聚合物网络。由于其生物相容性和可调特性,它们是理想的药物输送系统。然而,当递送多种药物时,单个水凝胶网络对药物释放速度的控制有限,并且靶向能力较差。为了控制不同药物的释放时间并增强治疗靶向性,将水凝胶与纳米颗粒结合在一起。在这种方法中,阴离子脂质体被封装在一个阳离子水凝胶中,以构建一个复杂的顺序释放脂质体系统(SRHLS)。SRHLS最初完全释放DAC,从而使表观遗传重编程能够纠正GBM细胞中的STING信号功能障碍,随后逐渐释放diABZI(一种新型的非核苷酸配体,可有效激活STING)以诱导强大且持续的免疫应答。单细胞RNA测序(scRNA-seq)和体内原位GBM模型表明,SRHLS有效增强NK细胞和T细胞的肿瘤杀伤功能,并将肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)重编程为肿瘤抑制表型。这突出了制备的SRHLS作为推进GBM免疫治疗的创新方法的潜力。


参考消息:

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202408323

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