為闡明手術和局部腫瘤生長之間因果關系的潛在分子機制,研究團隊使用轉錄組學分析共鑒定出3823個差異表達基因譜。GO分析顯示,差異表達基因在免疫相關功能和通路的生物過程中顯著富集,提示手術創(chuàng)傷對免疫細胞具有很強的影響。值得注意的是,缺氧應激、促炎細胞因子、趨化因子和與免疫抑制相關基因在術后殘留腫瘤顯著上調,導致術后冷腫瘤形成,促進術后局部TME中腫瘤的復發(fā)和轉移。
圖1. 放療免疫聯(lián)合策略用于抑制術后癌癥復發(fā)與轉移的示意圖
為了改善術后TME重塑對腫瘤治療的不利影響,研究團隊設計出一種IPI549@HMP納米顆粒。一方面,其中的空心二氧化錳可以原位催化H2O2分解釋放O2使局部缺氧得到緩解,同時其中搭載的IPI549可以有效抑制PI3-kinase γ信號通路,抑制髓源性抑制細胞 (MDSC) 向腫瘤中的遷移,阻斷抑制性TME的形成,從而增強ICD以達到放療增敏的作用,并能與PD-L1抗體阻斷等產生協(xié)同抗癌作用。
圖2. HMP納米顆粒合成和藥物負載步驟的示意圖
為了確認IPI549@HMP用于癌癥術后輔助治療的可行性,作者團隊使用荷瘤小鼠模型開展了一系列研究。作為術后抑制性TME重塑的關鍵,局部缺氧的改善被視為首要的干預目的。首先,作者在體外證明IPI549@HMP可以在H2O2存在條件下,劑量依賴地增加環(huán)境氧氣含量,并形成超聲下可見的氣泡(圖3. b,c)。同時,乏氧緩解聯(lián)合放療處理后的細胞核中的DNA雙鏈損傷標志物熒光信號顯著上調,死亡CT26細胞數(shù)量大幅增加(圖3. d,e)。隨后,作者將IPI549@HMP靜脈注射到荷瘤小鼠體內,光聲成像結果顯示IPI549@HMP在腫瘤組織內部大量富集,并提高了腫瘤組織中的氧飽和度。
圖3. IPI549@HMP誘導的乏氧緩解增強放療療效
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參考文獻
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