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武漢大學張先正教授團隊 ACS Nano：陽離子磁性納米粒子激活自然殺傷細胞用于治療膠質母細胞瘤

2024-12-28 來源：高分子科技

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

圖1. 陽離子磁性納米粒子激活自然殺傷細胞用于治療膠質母細胞瘤示意圖

近期，武漢大學化學與分子科學學院張先正教授團隊開發了一種名為HEFDS-NK 細胞的工程活體材料（ELM），以解決 GBM中 NK細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電荷的 NK 細胞上，形成 HEFDS-NK細胞（圖1A）。靜脈注射后，HEFDS-NK細胞穿過BBB并在 HA 和磁引導的幫助下積累在 GBM部位（圖1B）。其中，PEI修飾增強了 NK細胞表面的 CXCR4和CCR4表達，提高了其對 GBM的識別和細胞毒性。Sec修飾進一步增強了 NK細胞的免疫活性。識別出 GBM 后，活化的 HEFDS-NK細胞在腫瘤部位產生高水平的顆粒酶 B、穿孔素和 IFN-γ，從而促進有效的 GBM治療（圖1C）。本研究介紹了一種利用 ELM來克服當前 NK細胞浸潤和 GBM 治療活性的挑戰的創新方法。該工作以“Cationic Magnetic Nanoparticles Activate Natural Killer Cells for the Treatment of Glioblastoma”為題發表在《ACS Nano》上，文章第一作者是武漢大學化學與分子科學學院博士研究生饒治勇和華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院病理研究所況晶博士，武漢大學化學與分子科學學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基金項目和同濟醫院科研基金項目的支持。

圖2. HEFDS 納米粒子激活 NK-92 MI 細胞

圖3. 體外和體內靶向GBM效果

圖4. GBM 體內治療效果

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

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（責任編輯：xu）

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