基因編輯構(gòu)建PD-1仿生載體用于非小細(xì)胞肺癌的化療代謝免疫聯(lián)合治療

文獻(xiàn)信息
近日，廣東藥科大學(xué)中醫(yī)藥研究院、暨南大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院共同合作的研究成果“Genetically Engineered PD-1 Displaying Nanovesicles for Synergistic Checkpoint Blockades and Chemo-Metabolic Therapy Against Non–Small Cell Lung Cancer（利用基因編輯構(gòu)建高表達(dá)PD-1的仿生載體用于非小細(xì)胞肺癌的化療-代謝、免疫聯(lián)合治療）在雜志Acta Biomaterialia（IF：10.633）上發(fā)表。平生公司的活體CT（Supernova）在論文中提供了重要的小鼠肺部腫瘤圖像。
 
該研究的通訊作者李博、周倩、陳良，第一作者為李博、楊童。  
文獻(xiàn)摘要
非小細(xì)胞肺癌(NSCLC)是最常診斷的肺癌，也是全球癌癥相關(guān)死亡的主要原因。PD-1/PD-L1軸抑制劑已經(jīng)改變了包括NSCLC在內(nèi)的各種癌癥類型的治療模式。然而，由于PD-L1在NSCLC腫瘤組織中的重度糖基化和異質(zhì)性表達(dá)等原因，這些抑制劑在肺癌臨床的成功受到嚴(yán)重限制。腫瘤細(xì)胞來源的納米囊泡由于其固有的靶向能力，可以有效地聚集在同型腫瘤部位，并且PD-1和PD-L1之間存在特異性和高親和力，作者用過表達(dá)PD-1的NSCLC細(xì)胞系，開發(fā)了靶向NSCLC的仿生納米囊泡(P-NVs)。作者發(fā)現(xiàn)P-NVs在體外有效結(jié)合NSCLC細(xì)胞，在體內(nèi)靶向腫瘤結(jié)節(jié)。作者進(jìn)一步用2-脫氧-d-葡萄糖(2-DG)和阿霉素(DOX)裝載P-NVs，并發(fā)現(xiàn)這些藥物聯(lián)合裝載的P-NVs在同種異體移植和原位腫瘤小鼠模型中有效地縮小了肺癌。機制上，載藥P-NVs可有效地對腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞毒性，同時激活腫瘤浸潤T細(xì)胞的抗腫瘤免疫功能。因此，作者的數(shù)據(jù)有力地證明，2-DG和DOX聯(lián)合負(fù)載，表達(dá)PD-1的納米囊泡是臨床治療NSCLC的一種非常有前途的治療方法。
 
實驗方法
6周齡Teto-EGFR Del19/CC10rtTA雙轉(zhuǎn)基因小鼠飼喂0.2%強力霉素(DOX)飼料約12周誘導(dǎo)肺腫瘤形成。通過計算機斷層掃描(CT，SNC-100,平生醫(yī)療科技有限公司)記錄小鼠肺部的腫瘤負(fù)荷。為驗證載藥膜囊的治療效果，將荷瘤小鼠隨機分為5組，按與異種移植模型相同的方案進(jìn)行治療。每周通過CT成像監(jiān)測腫瘤負(fù)荷。實驗結(jié)束后，小鼠被安樂死。肺組織解剖進(jìn)行病理分析。
 
實驗結(jié)果
Wong及其同事的研究表明，這些小鼠在肺癌中表達(dá)高水平的PD-L1，這表明這些小鼠是測試P-NV治療效果的理想平臺。在這些小鼠中誘發(fā)肺癌，通過計算機斷層掃描(CT)成像確認(rèn)腫瘤負(fù)荷(圖7A)。在治療2周期間，每周通過CT成像監(jiān)測腫瘤負(fù)荷(圖7A). 作者發(fā)現(xiàn)PBS治療組腫瘤繼續(xù)生長。有趣的是，P-NVs治療組腫瘤生長速度減慢。考慮到P-NVs對裸鼠異種移植瘤的抑制作用不明顯，這些數(shù)據(jù)有力地表明，NV膜上顯示的PD-1提高了處理小鼠的抗腫瘤免疫能力。PG-NVs和PD-NVs治療組小鼠腫瘤明顯縮小。DOX負(fù)載P-NVs (PD-NV)的治療效果優(yōu)于2-DG對應(yīng)物(PG-NV)，這與作者在體外細(xì)胞系實驗和異體移植物腫瘤模型中觀察到的結(jié)果一致。重要的是，作者觀察到PDG-NVs治療組腫瘤收縮效果最強(圖7A和S12B)。 Figure 7．NVs對原位肺癌模型的抗腫瘤作用。(A)治療前進(jìn)行計算機斷層掃描(CT)掃描腫瘤負(fù)荷(PreRx) 分別在7 d和14 d進(jìn)行不同處理。顯示具有代表性的ct圖像。
 
 
文獻(xiàn)結(jié)論
​綜上所述，作者開發(fā)了利用高表達(dá)PD-1TC-1細(xì)胞制備的用于增強NSCLC聯(lián)合治療的仿生藥物傳遞系統(tǒng)。由于同型靶向能力，這種納米載體可以積聚在腫瘤部位。此外，位于納米載體上的PD-1蛋白通過與癌細(xì)胞表面的PD-L1結(jié)合，顯著提高了癌細(xì)胞的積累效率，并通過破壞PD-1/PD-L1抑制軸緩解了局部免疫抑制。該納米載體還可以作為藥物載體，裝載2-DG和DOX，同時降低PD-L1的糖基化，抑制糖酵解和癌細(xì)胞增殖，提高NSCLC的治療效果。綜上所述，這些基于基因工程細(xì)胞的給藥系統(tǒng)在發(fā)展化療、代謝治療和免疫治療聯(lián)合治療NSCLC方面具有巨大潛力。
 
使用設(shè)備