frontier-banner
前沿速递
首页>前沿速递>

Materials Today Bio | 靶向PD-L1与表观遗传抑制剂协同调控肿瘤免疫微环境

Materials Today Bio | 靶向PD-L1与表观遗传抑制剂协同调控肿瘤免疫微环境
--

小赛推荐:

本研究设计了一种ROS响应型聚复合物,通过CRISPRi系统靶向PD-L1并联合表观遗传抑制剂AZA,有效逆转‘冷肿瘤’为‘热肿瘤’,显著增强抗肿瘤免疫治疗效果,为三阴性乳腺癌提供新的联合治疗策略。

 

文献概述
本文《Reshaping tumor immune microenvironment through ROS-responsive prodrug polyplexes via synergistic effect of CRISPRi system and epigenetic inhibitor for breast cancer therapy》,发表于Materials Today Bio杂志,回顾并总结了三阴性乳腺癌免疫治疗中PD-L1的靶向调控与表观遗传药物的协同作用。研究提出了一种ROS响应型聚(β-氨基酸酯)(PBAE)共递送系统,实现PD-L1基因沉默与AZA释放的同步进行,为肿瘤免疫治疗提供新平台。

背景知识
三阴性乳腺癌(TNBC)是乳腺癌中侵袭性强、治疗选择有限的亚型,免疫检查点抑制剂如PD-L1抗体在临床中应用受限于个体差异与免疫相关副作用。CRISPRi系统通过dCas9-KRAB实现靶基因转录抑制,避免DNA切割,提高安全性。表观遗传抑制剂如AZA可通过去甲基化增强抗原呈递与MHC I类分子表达,促进T细胞识别。然而,单独使用AZA响应率低,因此联合治疗成为研究热点。此外,ROS响应型载体可在肿瘤细胞内高ROS环境下释放药物,提高递送效率并减少脱靶毒性。本文正是在此基础上,构建了靶向PD-L1的CRISPRi系统与AZA联合递送平台,旨在重塑肿瘤免疫微环境,提升治疗效果。

 

提供全人源抗体小鼠模型,加速高亲和力、低免疫原性抗体筛选与优化,适用于肿瘤免疫治疗研究。

 

研究方法与实验
研究团队合成了一种ROS响应型PBAE-S-AZA共聚物,并与靶向PD-L1的CRISPRi质粒复合形成polyplex。该复合物通过静电作用与肿瘤细胞高效结合,并在高ROS环境下释放AZA与质粒。质粒表达的dCas9-KRAB与sgRNA靶向PD-L1启动子区与5′UTR,实现其表达下调。在4T1细胞中验证PD-L1表达抑制效率后,进一步在3D细胞球模型中评估polyplex的渗透性与内吞机制。通过流式细胞术、共聚焦显微镜及Western blot分析PD-L1表达、MHC I类分子水平与DC成熟度。同时,利用RNA-seq分析基因表达变化,评估免疫相关通路激活情况。动物实验中,通过皮下接种4T1细胞建立肿瘤模型,评估不同治疗组的肿瘤生长与生存率,并分析组织病理切片与免疫细胞浸润情况。

关键结论与观点

  • PBAE-S-AZA/pMax-GFP polyplexes在50:1质量比时粒径为102.76 ± 0.08 nm,zeta电位为10.87 ± 0
  • PD-L1表达在sgRNA3转染72小时后显著下调,达49.6%,且AZA对其表达无显著影响
  • ROS响应型polyplexes在4T1细胞中实现高效内吞,0.5小时即可进入细胞,1小时后成功逃逸内体/溶酶体,释放质粒
  • AZA释放与PD-L1沉默协同作用可显著提升MHC I表达、增强抗原呈递、促进DC成熟,从而激活T细胞反应
  • 在动物模型中,PAC polyplexes治疗组显著抑制肿瘤生长,肿瘤体积显著低于PBS、AZA及抗体组,生存率显著提高
  • RNA-seq分析显示,PAC处理组上调与IFN-α/β信号、抗原呈递及MHC I类分子形成相关基因,同时下调PD-L1表达,表明免疫微环境重塑成功

研究意义与展望
该研究通过ROS响应型纳米载体实现CRISPRi与AZA的协同递送,为TNBC治疗提供了新的基因编辑-表观遗传联合策略。未来可进一步优化体内递送效率与靶向性,探索其在其他实体瘤中的应用潜力,推动个体化肿瘤免疫治疗平台的发展。

 

提供基因编辑与表观遗传调控研究工具,涵盖CRISPRi、点突变、过表达等细胞模型,支持免疫治疗机制研究。

 

结语
本研究成功构建了一种ROS响应型纳米复合物,通过CRISPRi系统靶向PD-L1并释放AZA,实现肿瘤细胞PD-L1表达沉默与免疫微环境重塑。该系统在细胞与动物模型中均显示出良好的基因转染效率与抗肿瘤效果,为三阴性乳腺癌的免疫治疗提供了创新策略。未来,该平台有望拓展至其他免疫冷肿瘤的治疗,提升肿瘤免疫治疗的精准性与安全性。

 

文献来源:
Huan Deng, Qianru Li, Bingxu Wang, Lihong Fan, and Songwei Tan. Reshaping tumor immune microenvironment through ROS-responsive prodrug polyplexes via synergistic effect of CRISPRi system and epigenetic inhibitor for breast cancer therapy. Materials Today Bio.