长春应化所林君/丁彬彬JACS：琥珀酸盐纳米材料，可通过激活细胞焦亡和增强MHC-I表达来促进肿瘤免疫治疗

尽管免疫疗法的临床应用前景广阔，但其有效性往往受到低免疫反应和肿瘤免疫逃逸的限制。在本研究中，中科院长春应化所林君研究员和丁彬彬副研究员等人介绍了一种简单、无毒的无机纳米材料，琥珀酸钠（C₄H₄Na₂O₄ NPs），该材料可采用快速微乳液方法进行制备，并可用于增强癌症免疫治疗。合成的C₄H₄Na₂O₄ NPs可以向肿瘤细胞释放高浓度的Na⁺和琥珀酸离子，导致细胞内渗透压增加。这会触发焦亡途径，导致细胞内容物、炎症因子和损伤相关分子模式的释放，最终增强免疫反应。此外，C₄H₄Na₂O₄ NPs通过上调主要组织相容性复合物-I（MHC-I）的表达来抑制肿瘤免疫逃逸。总的来说，C₄H₄Na₂O₄ NPs通过焦亡诱导的免疫激活和MHC-I表达上调缓解肿瘤免疫逃逸，显著抑制肿瘤生长和转移。这项研究提供了一种利用MHC-I表达和焦亡进行肿瘤治疗的新方法，证明了其在癌症免疫疗法中的临床应用潜力。相关工作以“Succinate Nanomaterials Boost Tumor Immunotherapy via Activating Cell Pyroptosis and Enhancing MHC-I Expression”为题发表在JACS。

【文章要点】

本文首次开发了简单无药物的有机盐琥珀酸钠纳米粒子（C₄H₄Na₂O₄ NPs），通过焦亡诱导的免疫激活和MHC-I表达上调缓解的肿瘤免疫逃逸的联合作用来增强肿瘤免疫治疗。如图1所示，首先分别使用琥珀酸铵和油酸钠作为琥珀酸和钠的主要来源，在室温下通过微乳液法在10分钟内制备C₄H₄Na₂O₄ NPs。随后，它们的表面用磷脂聚乙二醇（DSPE-PEG）进一步改性，以提高水分散性和生物相容性。

图1 C₄H₄Na₂O₄ NPs的合成

在进入肿瘤细胞后，C₄H₄Na₂O₄ NPs实现了Na⁺离子和琥珀酸阴离子的快速释放，导致细胞内渗透压显著增加。因此，离子超载可触发胱天蛋白酶-1/胃泌素D（GSDMD）介导的焦亡，导致大量细胞内容物、炎症因子和DAMP的释放，从而诱导抗肿瘤免疫激活。同时，琥珀酸阴离子能够刺激MHC-I表达的上调，以促进肿瘤细胞的免疫呈递（图2）。总的来说，通过焦亡诱导的免疫激活和MHC-I表达上调抑制肿瘤免疫逃逸的联合作用，C₄H₄Na₂O₄ NPs可以有效激活全身抗肿瘤免疫反应，抑制肿瘤生长和转移，从而提高免疫治疗的疗效。简而言之，这项工作提出了一种新的策略，通过诱导焦亡和同时上调MHC-I的表达来协同增强免疫治疗的疗效，这将为免疫调节纳米材料的构建提供有效的指导，并为MHC-I表达的调控提供新的见解。

图2 C₄H₄Na₂O₄ NPs的制备及其免疫治疗机制

原文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c09566?articleRef=control