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武漢大學(xué)張先正教授團(tuán)隊 ACS Nano:陽離子磁性納米粒子激活自然殺傷細(xì)胞用于治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤
2024-12-28  來源:高分子科技

  近年來,包括 淋巴細(xì)胞和NK細(xì)胞在內(nèi)的免疫細(xì)胞療法已成為有前途的癌癥治療方法。其中,NK 細(xì)胞相比與 淋巴細(xì)胞避免了細(xì)胞因子釋放綜合征和移植物抗宿主病等并發(fā)癥,因此具有明顯的安全優(yōu)勢。作為先天免疫系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分,NK 細(xì)胞在激活后釋放顆粒酶 B、穿孔素和 IFN-γ,在對癌細(xì)胞的初始防御中起關(guān)鍵作用。臨床證據(jù)表明 NK 細(xì)胞活化與癌癥發(fā)病率呈負(fù)相關(guān),因此可以將 NK 細(xì)胞定位為癌癥治療中一種有前途的“活藥”。然而,NK 細(xì)胞浸潤和活性不足等問題導(dǎo)致膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(GBM)治療的臨床結(jié)果不佳,主要是由于血腦屏障(BBB)和 GBM 的免疫抑制微環(huán)境,因此如何設(shè)計一種工程活體NK細(xì)胞材料來解決這些問題具有很大的挑戰(zhàn)。


1. 陽離子磁性納米粒子激活自然殺傷細(xì)胞用于治療膠質(zhì)母細(xì)胞瘤示意圖


  近期,武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院張先正教授團(tuán)隊發(fā)了一種名為HEFDS-NK 細(xì)胞的工程活體材料(ELM),以解決 GBM NK細(xì)胞浸潤和活性不足的問題。其中,HEFDS納米顆粒是通過陽離子聚乙烯亞胺 PEI)、硒代半胱氨酸 (Sec) 和透明質(zhì)酸鈉 (HA)修飾在磁性納米顆粒的表面合成的,接著再通過靜電相互作用吸附到帶負(fù)電荷的 NK 細(xì)胞上,形成 HEFDS-NK細(xì)胞(圖1A)。靜脈注射后,HEFDS-NK細(xì)胞穿過BBB并在 H和磁引導(dǎo)的幫助下積累在 GBM部位(圖1B)。其中,PEI修飾增強(qiáng)了 NK細(xì)胞表面的 CXCR4CCR4表達(dá),提高了其對 GBM的識別和細(xì)胞毒性。Sec修飾進(jìn)一步增強(qiáng)了 NK細(xì)胞的免疫活性。識別出 GBM 后,活化的 HEFDS-NK細(xì)胞在腫瘤部位產(chǎn)生高水平的顆粒酶 B、穿孔素和 IFN-γ,從而促進(jìn)有效的 GBM治療(圖1C)。本研究介紹了一種利用 ELM來克服當(dāng)前 NK細(xì)胞浸潤和 GBM 治療活性的挑戰(zhàn)的創(chuàng)新方法。該工作以“Cationic Magnetic Nanoparticles Activate Natural Killer Cells for the Treatment of Glioblastoma”為題發(fā)表在《ACS Nano》上,文章第一作者是武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院博士研究生饒治勇和華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院病理研究所況晶博士,武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院張先正教授為該論文的通訊作者。該研究獲得國家自然科學(xué)基金項目和同濟(jì)醫(yī)院科研基金項目的支持。


2. HEFDS 納米粒子激活 NK-92 MI 細(xì)胞


3體外和體內(nèi)靶向GBM效果


4. GBM 體內(nèi)治療效果


  原文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c11250

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