穿上“細(xì)胞膜吉利服”的納米載體在體內(nèi)必將威力大增

 

眾所周知，多功能納米載體可以有效識(shí)別腫瘤細(xì)胞并且在體外具有良好的抗腫瘤效果。但是目光轉(zhuǎn)向體內(nèi)，這些納米載體往往在免疫系統(tǒng)的攻擊下集體失靈。因?yàn)�，人體免疫系統(tǒng)將會(huì)感知納米載體的入侵，并且非常努力的把我們精心設(shè)計(jì)的載體清除掉。一旦納米載體被清除掉，藥物就很難到達(dá)目標(biāo)腫瘤區(qū)域，很難實(shí)現(xiàn)殺傷腫瘤的效果。因此，納米醫(yī)學(xué)的一個(gè)非常重要的課題就是在不破壞免疫系統(tǒng)的前提下，讓納米載體躲避免疫系統(tǒng)的攻擊。

 

傳統(tǒng)的解決方案我們都是通過(guò)在納米載體表面攜帶各種偽裝工具，盡量和免疫細(xì)胞捉迷藏，能躲則躲，絕不露面。但是這些載體也很容易迷路， 到達(dá)深層腫瘤部位的很少，并且在和免疫系統(tǒng)的斗智斗勇中，還會(huì)激發(fā)免疫系統(tǒng)產(chǎn)生新的抗體從而加速納米載體的清除，因此很難達(dá)到治療的效果。而隨著仿生納米醫(yī)學(xué)的發(fā)展，科學(xué)家們可以讓納米載體穿上“吉利服”，不但可以在免疫系統(tǒng)中潛伏下來(lái)，還可以大搖大擺的從免疫細(xì)胞的眼皮底下蒙混過(guò)關(guān)，發(fā)揮極大功效。這種“吉利服”就是細(xì)胞膜提取物，不同種類細(xì)胞提取的細(xì)胞膜包覆在納米載體表面還可以表現(xiàn)出特殊的功效，像紅細(xì)胞膜或者一些免疫細(xì)胞膜可以提高納米載體的體內(nèi)循環(huán)時(shí)間，腫瘤細(xì)胞膜可以特異識(shí)別同源腫瘤等。穿上“細(xì)胞膜吉利服”之后，納米載體將顯現(xiàn)各方面的優(yōu)勢(shì)和潛力，從而成為近年來(lái)多功能納米載體領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。

 

 

通過(guò)糖代謝技術(shù)，獲取嵌入疊氮基團(tuán)（N3）的功能化T細(xì)胞，并提取功能化T細(xì)胞膜包裹在吲哚菁綠/聚合物納米載體表面，構(gòu)建仿生納米光敏劑。功能化T細(xì)胞膜上不但原本的抗原受體可以賦予納米光敏劑識(shí)別腫瘤細(xì)胞的能力，并且N3基團(tuán)可以識(shí)別腫瘤細(xì)胞糖代謝靶點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)納米載體在腫瘤內(nèi)部的富集，通過(guò)小動(dòng)物光學(xué)成像可以清楚的看到T細(xì)胞膜包裹下仿生納米藥物在腫瘤部位的靶向作用，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)腫瘤的精準(zhǔn)可視化治療。

 

功能化T細(xì)胞膜仿生納米顆粒實(shí)現(xiàn)特異性的腫瘤靶向和精準(zhǔn)光熱治療

 

2、生物學(xué)重編程全抗原細(xì)胞膜助力納米疫苗的研發(fā)

 

將腫瘤細(xì)胞和樹(shù)突細(xì)胞融合細(xì)胞的生物學(xué)重編程細(xì)胞膜包覆在金屬有機(jī)化合物表面，構(gòu)建腫瘤疫苗可以在融合細(xì)胞膜表面表達(dá)大量免疫刺激分子，從而使得包裹融合細(xì)胞膜的納米載體像抗原呈遞細(xì)胞一樣直接作用T細(xì)胞從而激活免疫反應(yīng)。通過(guò)小動(dòng)物光學(xué)成像，可以看到重編程細(xì)胞膜包覆的納米載體在體內(nèi)長(zhǎng)循環(huán)到達(dá)腫瘤部位的過(guò)程。到達(dá)腫瘤部位的納米載體還可以被樹(shù)突細(xì)胞識(shí)別，從而誘導(dǎo)樹(shù)突細(xì)胞成熟，增強(qiáng)免疫效果，最終消除腫瘤，從而拓展腫瘤治療平臺(tái)。

 

生物學(xué)重編程細(xì)胞膜包裹納米載體的過(guò)程以及腫瘤免疫的激活

 

3、腫瘤細(xì)胞膜包裹的黑磷納米載體拓寬光熱腫瘤免疫治療

 

手術(shù)切除的腫瘤組織含有對(duì)患者特異性的新抗原，是成為制備個(gè)體化腫瘤疫苗最好的材料來(lái)源。作者利用細(xì)胞膜封裝的方式在二維光熱黑磷量子點(diǎn)（BPQDs）表面包裹腫瘤組織的細(xì)胞膜，從而制備具有光熱效應(yīng)的納米腫瘤疫苗(BPQD-CCNVs)，并且把納米腫瘤疫苗和集落刺激因子（GM-CSF）裝入熱敏水凝膠中。皮下注射水凝膠后可以在紅外光的作用下持續(xù)釋放納米疫苗以及集落刺激因子，招募并激活DC細(xì)胞，從而捕獲腫瘤抗原并激活腫瘤特異性T細(xì)胞。同時(shí)，尾靜脈注射PD-1抑制劑，阻斷PD-1/PD-L1免疫檢查點(diǎn)通路，增強(qiáng)T細(xì)胞抗腫瘤免疫應(yīng)答效應(yīng)。通過(guò)活體光學(xué)成像我們可以對(duì)腫瘤進(jìn)行生物發(fā)光標(biāo)記，從而長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)腫瘤在體內(nèi)的發(fā)展情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明通過(guò)光熱免疫治療可以有效清除實(shí)體腫瘤同時(shí)抑制術(shù)后轉(zhuǎn)移的復(fù)發(fā)。

 

(A)光熱腫瘤免疫實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路；

(B)FITC標(biāo)記的水凝膠在體內(nèi)的降解情況；

(C)個(gè)性化光熱腫瘤免疫治療可以有效抑制術(shù)后實(shí)體腫瘤的復(fù)發(fā)；

(D)個(gè)性化光熱腫瘤免疫治療可以有效抑制術(shù)后腫瘤的轉(zhuǎn)移。

 

珀金埃爾默擁有先進(jìn)的分子影像技術(shù)，其小動(dòng)物活體成像系統(tǒng)為生物醫(yī)學(xué)的各種研究領(lǐng)域（包括腫瘤、干細(xì)胞、傳染病、炎癥、免疫性疾病、神經(jīng)疾病、心血管疾病、代謝疾病、基因治療、納米材料、新藥研發(fā)、植物學(xué)等）提供了完整的成像解決方案。

 

 

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