检索历史 清除

摘要肝癌是一种恶性程度极高的消化系统肿瘤，早期诊断困难，一旦发病，进展迅速，近年来发病率和死亡率均呈逐年攀升的趋势。目前放化疗仍然是肝癌治疗的基石，但是预后极差且容易复发。免疫治疗是近年来备受瞩目的一类新兴肿瘤治疗策略，然而肝脏作为“免疫特惠器官”，具有特殊的免疫抑制细胞群，肝癌的免疫疗法效果并不理想，且容易产生免疫治疗耐受。基于这些挑战，激活固有免疫信号通路有望提高肝癌的免疫细胞浸润和免疫治疗响应率，为肝癌免疫治疗提供新思路。cGAS-STING信号通路是固有免疫中重要的免疫调节机制，在宿主感染或损伤期间感知外源性或内源性DNA并引发一系列的免疫应答，增强抗肿瘤免疫，近年来多种STING激动剂已被广泛应用于肝癌的免疫治疗研究中。然而，小分子STING激动剂药物仍然存在效率低、靶向差以及毒副作用大等问题。因此，研制可有效激活cGAS-STING信号通路的新型药物或方案，有望为突破肝癌免疫治疗的困境提供新的策略。<br>　　本研究设计并合成了四种具有线粒体靶向能力的三苯基膦化合物，并从中筛选出一种高效的线粒体损伤分子—AIE-Mito-TPP，该分子可显著造成肝癌细胞线粒体膜电位改变、ATP水平降低并造成大量mtDNA持续释放。研究表明，胞浆mtDNA可作为损伤相关分子模式(DAMPs)与cGAS-STING信号通路的激活直接相关。基于以上发现，我们通过细胞实验证明了AIE-Mito-TPP可以有效激活肝癌细胞cGAS-STING通路并诱导其下游细胞因子释放。在此过程中，AIE-Mito-TPP极化肿瘤相关巨噬细胞，并且诱导肝癌细胞中抗原的释放以促进树突状细胞成熟。为了进一步阐明AIE-Mito-TPP激活cGAS-STING通路的具体分子机制，我们通过分子生物学手段首次发现AIE-Mito-TPP触发了不完整线粒体自噬，加重了线粒体损伤和mtDNA的释放，进而持续激活cGAS-STING通路，显著增强抗肿瘤免疫反应。<br>　　为了优化AIE-Mito-TPP体内递送、降低其毒副作用以及增强免疫治疗效果，本研究设计了DPPA-1M@AIE-Mito-TPP纳米递送系统，主要利用马来酰亚胺(Mal)-PEG-PLGA对AIE-Mito-TPP进行封装，并在外层修饰基质金属蛋白酶2/9(MMP2/9)响应释放、抑制PD-L1免疫检查点的串联多肽(DPPA-1M)。经过小鼠体内急毒实验和长期毒性评估以及药物代谢动力学对DPPA-1M@AIE-Mito-TPP纳米颗粒的生物安全性和体内长循环进行评估。结果显示了DPPA-1M@AIE-Mito-TPP纳米颗粒可以有效延长化合物分子的血液循环，并且显著降低分子毒性。进一步的Hepa1-6肝癌小鼠治疗与分析结果验证了DPPA-1M@AIE-Mito-TPP纳米颗粒能够重编程肝脏肿瘤免疫微环境，即极化肿瘤相关巨噬细胞、增强T细胞浸润及活化、减少免疫抑制性细胞MDSC和Treg，并明显促进肝癌的原位消退，显著延长荷瘤小鼠的生存期。<br>　　综上，本研究提出了一种新的靶向线粒体激活免疫的治疗策略，通过诱导不完整线粒体自噬以持续不断地释放mtDNA来刺激肝癌的固有免疫，并揭示了AIE-Mito-TPP在肿瘤免疫治疗中的潜力。本研究开发的DPPA-1M@AIE-Mito-TPP纳米递送系统提高了AIE-Mito-TPP免疫治疗的有效性和安全性，为未来的临床治疗及应用提供重要的参考价值。