基于逻辑与电路的纳米平台诱导肿瘤特异性焦亡,增强肿瘤免疫调理

英卓康康 2024-05-19 13:43:11

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细胞焦亡是一种由gasdermin蛋白家族介导的程序性细胞死亡,其特征是在质膜上形成大气泡结构的孔导致细胞破裂,释放细胞内容物并诱导随后的炎症反应。Gasdermin蛋白介导的细胞焦亡在癌症免疫调理中显示出巨大的潜力。然而,gasdermin蛋白的低表达和非特异性焦亡的全身毒性限制了其临床应用。

为此,郑州大学王永超、陈真真设计了一个基于逻辑“与电路”的纳米平台(M-CNP/Mn@pPHS)来诱导肿瘤特异性焦亡,其中两个生物正交肿瘤相关元件(TAEs)作为“与电路”的输入信号,导致肿瘤细胞选择性启动GSDMD-N,最终在不影响正常细胞的情况下激活抗肿瘤免疫。

本文要点:

(1)M-CNP/Mn@pPHS在酸性内体环境中被降解,使焦亡诱导质粒(pPHS)得以有效逃逸。

(2)为触发肿瘤特异性焦亡,根据逻辑“与电路”策略设计了pPHS,以Hif-1α和Sox4作为两个输入信号,gasdermin-D诱导焦亡作为输出信号,即只有同时高表达Hif-1α和Sox4的细胞中,输出信号gasdermin-D才能被表达。

(3)Hif-1α和Sox4都在肿瘤细胞中特异性表达,M-CNP/Mn@pPHS诱导肿瘤气gasdermin-D的特异性表达,从而焦亡,触发有效的免疫反应,且全身毒性小。

(4)纳米平台释放的Mn2+通过刺激cGAS-STING通路进一步增强抗肿瘤免疫反应,因此M-CNP/Mn@pPHS在体内有效抑制肿瘤生长,肿瘤消退率高达79.8%。

综上,本研究证明这种基于逻辑“与电路”的gasdermin蛋白纳米平台是一种很有前途的策略,可以诱导肿瘤特异性焦亡,且系统毒性小。

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