苏州大学程亮团队《AM》：锰原电池调控肿瘤代谢增强cGAS-STING激活实现双向协同氢气-免疫治疗

cGAS-STING通路在启动抗肿瘤免疫反应中起着关键作用。前期大量研究结果表明，Mn²⁺可以增效cGAS-STING通路激活以增效肿瘤治疗。然而，肿瘤复杂的代谢微环境潜在影响着cGAS-STING通路的激活。据报道，肿瘤代谢，尤其是糖酵解，负调控cGAS-STING通路的激活。因此，发展高效策略以实现Mn基STING激动剂有效递送的同时，调控肿瘤细胞糖酵解进一步增强cGAS-STING通路激活具有重要意义。

近日，苏州大学程亮教授团队发展了锰原电池（Mn galvanic cells，MnG）策略，通过调节肿瘤代谢以进一步增强cGAS-STING激活，进而实现高效双向协同氢气-免疫治疗。通过液相剥离和原位置换技术制备了MnG，MnG在生理环境下可以持续产生Mn²⁺、H₂等活性物质。MnG不仅可以持续释放Mn²⁺激活cGAS-STING通路，还可以通过调控糖酵解以抑制TREX2的表达进一步增强cGAS-STING通路的激活，从而显著增效肿瘤治疗疗效。相关工作以“Manganese Galvanic Cells Intervene in Tumor Metabolism to Reinforce cGAS-STING Activation for Bidirectional Synergistic Hydrogen-Immunotherapy”为题发表在Advanced Materials。

MnG调节肿瘤代谢以增强cGAS-STING激活，从而实现双向协同氢气-免疫治疗。a）MnG结构及电化学加速反应的原理。b）MnG干预肿瘤糖代谢增强cGAS-STING激活。c）“冷”肿瘤在接受MnG治疗后可转化为“热”肿瘤。D）MnG治疗后可显著增强ICB治疗的响应率。E）MnG-碘油在兔肝肿瘤模型中的TAE-氢气-免疫治疗。

【文章要点】

通过液相剥离和原位置换技术制备了MnG，MnG在生理环境下可以持续产生Mn²⁺、H₂等活性物质，促进了单质Mn在生物医学中的应用前景。

MnG不仅可以释放Mn²⁺通过经典的途径激活cGAS-STING通路，还可以通过调控糖酵解以抑制TREX2的表达进一步增强cGAS-STING通路的激活，从而显著增强氢气治疗疗效。

基于MnG的H₂联合治疗不仅能有效抑制肿瘤生长，还能改善免疫抑制肿瘤微环境，从而进一步提高肿瘤杀伤效果。

MnG的生物学效应引发了强大的免疫反应，显著抑制了远端肿瘤的生长。将这种创新策略与ICB治疗相结合，显著提高了ICB治疗响应率。

将MnG进一步分散在临床中用于TAE治疗的碘油中，实现了在兔子原位肝癌模型中TAE-氢气-免疫治疗。

总之，该研究不仅强调了通过有效构建金属原电池策略诱导生物学效应以增强免疫治疗的重要性，也证明了该策略在调节肿瘤糖代谢增强cGAS-STING激活以增效协同治疗的可行性，从而为合理设计生物活性材料及其在肿瘤免疫治疗中的应用提供了进一步的发展机会。该工作的第一作者是苏州大学博士后杨乃霖，通讯作者是苏州大学程亮教授。

原文链接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202414929