腫瘤來源的外泌體強烈抑制樹突狀細胞(DC)和T細胞的功能。外泌體表面程序性死亡配體1(PD-L1)的過度表達會導致PD-1/PD-L1免疫治療失敗,是腫瘤免疫治療的重要挑戰(zhàn)之一。逆轉外泌體PD-L1的免疫抑制,將有效恢復和促進T細胞的功能,從而分泌大量活性IFN-γ細胞因子,增強腫瘤細胞的鐵死亡。鑒于此,澳門大學代云路團隊構建一種新型光診療金屬-多酚網絡抑制外泌體分泌,協同光熱治療(PTT)以及鐵死亡治療增強腫瘤免疫原性死亡,并建立外泌體PD-L1抑制與鐵死亡的聯系,有望激發(fā)強有力的抗腫瘤免疫效應(圖一)。
圖一. 新型光診療金屬-多酚網絡的構建及治療策略
該研究中,雙親性半導體聚合物及多酚化的半導體聚合物,通過金屬多酚配位作用,自組裝包裹鐵死亡誘導劑(Fe3+)和外泌體抑制劑(GW4869),形成光診療金屬-多酚網絡(PFG MPNs)(圖一)。PFG MPNs具備卓越的近紅外二區(qū)熒光/光聲成像性能,可用于精準光熱治療(圖二)。PTT或該體系中鐵離子介導的鐵死亡能增強免疫原性死亡效應,將有效解除外泌體對DC成熟的抑制作用(圖一)。
圖二. 光診療金屬-多酚網絡的體內近紅外二區(qū)熒光成像/光聲成像/熱成像
更重要的是,光診療金屬-多酚網絡中的GW4869能有效抑制外泌體的PD-L1,從而促進功能性T細胞的增殖。因此效應T細胞分泌活性IFN-γ 細胞因子,下調鐵死亡通路的關鍵分子(胱氨酸(Cys)、谷胱甘肽(GSH)和谷胱甘肽過氧化酶4(GPX4)),促進脂質過氧化,增強鐵死亡,(圖三)。該新型光診療金屬-多酚網絡實現免疫強化,高效激發(fā)抗腫瘤免疫效應和持久的特異免疫記憶,成功抑制原發(fā)、遠處和淋巴結轉移的黑色素腫瘤。這種聯合策略是精準惡性腫瘤免疫治療的新突破,為新一代外泌體免疫療法提供新的思路。
圖三. 光診療金屬-多酚網絡介導的抗外泌體PD-L1治療增強鐵死亡
這一成果近期發(fā)表在J. Am. Chem. Soc.上,文章的通訊作者為澳門大學代云路助理教授,第一作者為澳門大學博士后謝麗斯,李杰和博士生王國浩。
論文信息:Phototheranostic Metal-Phenolic Networks with Antiexosomal PD-L1 Enhanced Ferroptosis for Synergistic Immunotherapy. J. Am. Chem. Soc., 2022, DOI: 10.1021/jacs.1c09753
原文鏈接:https://doi.org/10.1021/jacs.1c09753
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