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山東大學(xué)崔基煒教授團(tuán)隊AHM:低免疫原性靶向聚乙二醇納米粒子用于光熱-免疫協(xié)同治療
2025-01-08  來源:高分子科技
  免疫療法的發(fā)現(xiàn)和實際應(yīng)用徹底改變了癌癥治療,然而,免疫相關(guān)的副作用和較低的持續(xù)應(yīng)答率限制了免疫治療的實際應(yīng)用。隨著納米遞送載體的發(fā)展,為提高免疫應(yīng)答,增強(qiáng)免疫反應(yīng)提供了新的發(fā)展思路。由于納米粒子在腫瘤部位的有限積累,癌癥治療仍然面臨著治療效果不佳的挑戰(zhàn),因此如何提高納米粒子在腫瘤部位的靶向遞送效率至關(guān)重要。近日,山東大學(xué)崔基煒團(tuán)隊制備了一種低免疫原性的靶向聚乙二醇(PEG)納米粒子,通過靶向遞送治療藥物,用于光熱-免疫協(xié)同治療。該納米粒子避免加速血液清除(ABC)的現(xiàn)象,延遲了血液循環(huán)時間,并改善了治療藥物在腫瘤部位的積累,有效抑制了腫瘤的生長。


圖1 低免疫原性靶向納米粒子,遞送MTO和IMDQ,在光熱條件下,使腫瘤細(xì)胞發(fā)生免疫原性死亡,聯(lián)合免疫佐劑IMDQ,誘導(dǎo)有效的免疫應(yīng)答,抑制腫瘤生長。


  在該工作中,作者利用ZIF-8作為模板,一步構(gòu)建負(fù)載米托蒽醌(MTO)和TLR 7/8 激動劑咪唑喹啉(IMDQ)的靶向PEG納米粒子,通過延長血液循環(huán)時間,有效地增加在腫瘤部位的積累。在激光照射下MTO的光熱效應(yīng)可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生免疫原性死亡(ICD),提供腫瘤相關(guān)抗原,刺激免疫應(yīng)答,并聯(lián)合佐劑IMDQ,顯著提高抗腫瘤免疫反應(yīng)(圖1)。靶向PEG納米粒子的低免疫原性和有效地腫瘤積累為光熱-免疫協(xié)同治療提供了一種有效的策略。


圖2 (a)4T1細(xì)胞攝取MIP和MIPH NPs的示意圖。(b)抑制ABC現(xiàn)象的示意圖。(c)RAW264.7和(d)4T1細(xì)胞與MIP和MIPH NPs共培養(yǎng)12 h后的細(xì)胞攝。╪=3)。(e)注射納米粒子后血液中MIPH NPs的含量與時間的關(guān)系(n=3)。(f)注射MIP或MIPH NPs后腫瘤部位在2、4和12 h的總輻射效率(n=3)。(g)注射2、4和12 h后,MIP和MIPH NPs在心臟、肝臟、脾臟、肺、腎臟和腫瘤中的生物分布。(h)主要器官和腫瘤的總輻射效率統(tǒng)計圖(n=3)。


  實驗結(jié)果表明低免疫原性的靶向PEG納米粒子,避免了加速血液清除的現(xiàn)象,表現(xiàn)出較長的循環(huán)時間,半衰期為11小時,并且在腫瘤部位有明顯的富集(圖2)。建立4T1荷瘤小鼠模型,評估其抗腫瘤效果。從離體的腫瘤體重可以看出,MIPH+Laser治療組的腫瘤治療效果最好,表明ICD和佐劑聯(lián)合使用可顯著抑制腫瘤生長。在660 nm激光照射下,MIPH NPs可以有效誘導(dǎo)ICD,并增強(qiáng)對腫瘤的細(xì)胞毒性殺傷,激活持久的免疫記憶。MIPH NPs不僅有效地消除原發(fā)腫瘤并且在抑制肺轉(zhuǎn)移方面也表現(xiàn)出令人滿意的治療效果(圖3)。


圖3 (a)評估BALB/c小鼠體內(nèi)腫瘤疫苗接種效果的實驗方案。(b)小鼠離體的腫瘤組織重量統(tǒng)計。流式細(xì)胞分析脾臟中(c)CD3+CD4+和(d)CD3+CD8+ T細(xì)胞百分比(n=5)。(e)評估轉(zhuǎn)移性腫瘤抑制的實驗方案。(f)肺組織的代表性照片和(g)H&E染色。白色箭頭表示4T1腫瘤在肺部轉(zhuǎn)移。標(biāo)尺尺寸為50 μm。(h)不同處理后小鼠的生存曲線(n=8)。


  該研究成果以“Targeting of Low-Immunogenic Poly(ethylene glycol) Nanoparticles for Photothermal-Enhanced Immunotherapy”為題發(fā)表在Advanced Healthcare Materials。山東大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院博士生李夢琦為第一作者,山東大學(xué)崔基煒教授為通訊作者。該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、山東省國際合作項目等項目的資助。


  文章鏈接:

  Adv. Healthcare Mater. 2024, 2402954.

  https://doi.org/10.1002/adhm.202402954

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