Bilayer self-assembly encapsulated by engineered vesicle disrupts glutathione to induce Disulfidptosis-enhanced cuproptosis for tumor immunotherapy.
研究背景
铜依赖性程序性细胞死亡（Cuproptosis）可激活肿瘤免疫原性、逆转免疫抑制的肿瘤微环境（TME），但肿瘤细胞中过表达的xCT - SLC7A11维持谷胱甘肽（GSH）合成，对抗Cuproptosis。为此，研究人员开发了基于铜的双层自组装纳米颗粒（Cel - Cu/DHA，简称CCD），并封装在叶酸修饰的红细胞囊泡（RF）中，形成CCD@RF纳米颗粒，以增强抗肿瘤免疫治疗效果。
方法速览
- 纳米颗粒制备与表征：通过非共价相互作用制备CCD纳米颗粒，用RF包覆形成CCD@RF纳米颗粒，并用TEM、DLS和FTIR等技术表征。
- 细胞实验：用MTT法、Calcein - AM/PI染色、FCM等评估细胞毒性和凋亡诱导效果，用荧光显微镜观察细胞内ROS和⋅OH生成。
- 动物实验：在CT26和4T1小鼠模型中静脉注射CCD@RF纳米颗粒，用IVIS成像系统监测肺转移瘤生长，用HE染色、Ki - 67和TUNEL染色评估肿瘤组织病理变化。
主要发现
- 诱导Disulfidptosis和Cuproptosis：CCD@RF纳米颗粒在高表达xCT - SLC7A11的肿瘤细胞中，释放DHA阻断葡萄糖代谢，降低NADPH水平，积累半胱氨酸，崩溃肌动蛋白骨架蛋白，诱导Disulfidptosis，阻断GSH合成源头，放大Cuproptosis效果。释放的Cu²⁺被GSH还原后催化类芬顿反应生成⋅OH，破坏细胞内氧化还原平衡。
- 促进免疫原性细胞死亡（ICD）：经历Disulfidptosis和Cuproptosis的肿瘤细胞释放抗原，诱导免疫反应。CCD@RF纳米颗粒处理后的肿瘤细胞表现出ICD特征，激活树突状细胞（DCs）成熟和细胞毒性T淋巴细胞（CTLs）浸润，逆转免疫抑制的TME。
- 抑制肿瘤生长和转移：在CT26和4T1小鼠模型中，CCD@RF纳米颗粒显著抑制肿瘤生长和肺转移，减小肿瘤体积，提高生存率，减少肺部转移结节数量。
- 改善免疫微环境：CCD@RF纳米颗粒处理后，肿瘤组织中成熟DCs、CD8⁺ T细胞和CD4⁺ T细胞比例增加，免疫抑制性的调节性T细胞（Tregs）和髓源性抑制细胞（MDSCs）比例减少。促炎细胞因子水平升高，免疫抑制性细胞因子水平降低。
总结展望
CCD@RF纳米颗粒通过多机制协同作用，增强肿瘤细胞的Disulfidptosis和Cuproptosis，促进ICD，抑制肿瘤生长和转移，重塑免疫微环境。不过，Disulfidptosis和Cuproptosis的具体分子机制仍需深入研究，该系统的临床应用也需更多临床前和临床研究验证。