【IF 26.8】突破腫瘤免疫治療瓶頸！鈣基納米材料誘導(dǎo)焦亡新策略登頂

在腫瘤免疫治療領(lǐng)域，“冷腫瘤" 微環(huán)境（TME）導(dǎo)致的免疫響應(yīng)不足、抗原呈遞效率低一直是臨床轉(zhuǎn)化的核心難題。近期，李晶團(tuán)隊(duì)在Advanced Materials（IF 26.8）發(fā)表重磅研究，提出一種 “微乳液法合成鈣基納米材料 + 焦亡啟動(dòng)免疫治療" 的創(chuàng)新方案，成功破解上述困境。Absin（愛必信）ELISA 試劑盒，抗體也榮幸參與其中，為研究的順利推進(jìn)提供了有力支持。

一、研究背景與核心思路：精準(zhǔn)瞄準(zhǔn)免疫治療痛點(diǎn)

當(dāng)前腫瘤免疫治療面臨兩大核心挑戰(zhàn)：

1. TME immunosuppression：腫瘤微環(huán)境中 M2 型巨噬細(xì)胞富集、調(diào)節(jié)性 T 細(xì)胞（Treg）過多，抑制免疫細(xì)胞浸潤(rùn)；
2. weak immune response：腫瘤細(xì)胞免疫原性低，抗原呈遞分子（如 MHC-I）表達(dá)不足，難以激活細(xì)胞毒性 T 細(xì)胞。

團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性提出：利用鈣基納米材料的 Ca2?釋放能力誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞焦亡（免疫原性細(xì)胞死亡），同時(shí)通過納米材料的陰離子組分調(diào)節(jié) TME，雙管齊下增強(qiáng)免疫響應(yīng)。

但傳統(tǒng)鈣基納米材料合成存在 “尺寸不均、易團(tuán)聚" 問題，團(tuán)隊(duì)因此開發(fā)了水包油（W/O）微乳液法—— 以十二烷基苯磺酸鈣同時(shí)作為表面活性劑和鈣源，高效合成 13 種不同形貌的鈣基納米材料（如琥珀酸鈣、檸檬酸鈣等），并最終選擇聚乙二醇化琥珀酸鈣納米粒（PCS NPs）開展深入研究。

 

二、核心研究成果：PCS NPs 實(shí)現(xiàn) “焦亡誘導(dǎo) + TME 重塑" 雙重效

1. 微乳液法突破合成瓶頸，13 種鈣基納米材料高效制備

團(tuán)隊(duì)通過微乳液法，在室溫下 10 分鐘內(nèi)即可合成尺寸均一、形貌可控的鈣基納米材料。其中：

• · 琥珀酸鈣、檸檬酸鈣等 11 種納米材料直徑約 200 nm（適合體內(nèi)遞送）；

• · 硫酸鈣呈紡錘形、硫代硫酸鈣呈六邊形，且所有材料分散性優(yōu)異（無團(tuán)聚）。

圖1：典型鈣基納米材料的形貌及結(jié)構(gòu)表征

2. PCS NPs 的 pH 響應(yīng)性：精準(zhǔn)靶向腫瘤微環(huán)境

PCS NPs 在中性環(huán)境（pH 7.4，正常組織）中穩(wěn)定性優(yōu)異（24h 降解 <25%），而在弱酸性 TME（pH 6.5）中 1h 內(nèi)降解率達(dá) 80%，快速釋放 Ca2?和琥珀酸根離子，實(shí)現(xiàn) “靶向釋放、減少脫靶"（圖 2j）。

圖2：PCS NPs的理化性能及pH響應(yīng)釋放曲線

3. 體外實(shí)驗(yàn)：Ca2?過載誘導(dǎo)焦亡，琥珀酸上調(diào) MHC-I

• 焦亡激活：PCS NPs 釋放的 Ca2?導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞（4T1）內(nèi) Ca2?過載，激活 NLRP3 炎癥小體→caspase-1 剪切→GSDMD-N 孔道形成，細(xì)胞出現(xiàn)腫脹、氣泡等焦亡特征（圖 3h），同時(shí)釋放 IL-1β 和 LDH（圖 3j-k）；

圖3：PCS NPs誘導(dǎo)4T1細(xì)胞焦亡的形態(tài)及分子特征

• ICD 效應(yīng)：焦亡伴隨鈣網(wǎng)蛋白（CRT）暴露、ATP 和 HMGB1 釋放（圖 4b-d），有效激活樹突狀細(xì)胞（DCs）；

• TME 重塑：琥珀酸根離子抑制組蛋白去甲基化酶（LSD），顯著上調(diào)腫瘤細(xì)胞和 DCs 表面 MHC-I 表達(dá)（圖 4i-j），提升抗原呈遞效率。

圖4：PCS NPs誘導(dǎo)的ICD效應(yīng)及MHC-I表達(dá)上調(diào)結(jié)果

4. 體內(nèi)實(shí)驗(yàn)：抑制原發(fā)腫瘤 + 抗轉(zhuǎn)移，激活全身免疫

在 Balb/c 小鼠雙側(cè)腫瘤模型中，PCS NPs 治療組：

• 原發(fā)腫瘤體積較對(duì)照組縮小 78%，遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移瘤生長(zhǎng)被顯著抑制（圖 5b-g）；

圖5：PCS NPs對(duì)小鼠原發(fā)腫瘤及轉(zhuǎn)移瘤的抑制效果

• 腫瘤內(nèi) CD8?T 細(xì)胞比例提升 2.77 倍，M2 型巨噬細(xì)胞向 M1 型轉(zhuǎn)化（圖 6c-e），Treg 細(xì)胞比例下降 67%，成功將 “冷腫瘤" 轉(zhuǎn)為 “熱腫瘤"。

圖6：PCS NPs對(duì)腫瘤免疫微環(huán)境細(xì)胞群體的調(diào)節(jié)作用

三、Absin 產(chǎn)品：支撐關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)的 “科研利器"

這項(xiàng)頂刊研究的核心機(jī)制驗(yàn)證，離不開 Absin 三大關(guān)鍵試劑的精準(zhǔn)助力，每一款產(chǎn)品都直接支撐了實(shí)驗(yàn)結(jié)論的可靠性：

1. 抗 Cleaved Caspase-1 抗體（貨號(hào)：abs143596）—— 焦亡通路的 “驗(yàn)證金標(biāo)準(zhǔn)"

• 實(shí)驗(yàn)應(yīng)用：Western blot 檢測(cè) 4T1 細(xì)胞中 c-Cas-1 蛋白表達(dá)；

 

• 關(guān)鍵作用：c-Cas-1 是焦亡通路的 “開關(guān)分子"，Absin 的高特異性抗體清晰檢測(cè)到 PCS NPs 處理后 c-Cas-1 的顯著上調(diào)，直接證實(shí) caspase-1/GSDMD 介導(dǎo)的焦亡通路被激活，為 “焦亡誘導(dǎo)" 結(jié)論提供核心證據(jù)。

2. 抗 F-Actin 抗體（貨號(hào)：abs123596）—— 腫瘤遷移抑制的 “可視化工具"

• 實(shí)驗(yàn)應(yīng)用：Western blot 檢測(cè) 4T1 細(xì)胞中 F-Actin 蛋白表達(dá)；

 

• 關(guān)鍵作用：F-Actin 是細(xì)胞骨架的核心組分，直接影響腫瘤細(xì)胞的遷移和侵襲能力。Absin 抗體檢測(cè)到 PCS NPs 處理后 F-Actin 表達(dá)顯著下調(diào)，結(jié)合細(xì)胞遷移實(shí)驗(yàn)，證實(shí) Ca2?過載通過破壞細(xì)胞骨架抑制腫瘤轉(zhuǎn)移，完善了 “抑瘤 + 抗轉(zhuǎn)移" 的機(jī)制鏈。

 

3. HMGB1 ELISA 試劑盒（貨號(hào)：abs552345）——ICD 效應(yīng)的 “量化標(biāo)尺"

• 實(shí)驗(yàn)應(yīng)用：檢測(cè) 4T1 細(xì)胞上清中 HMGB1 的釋放量；

• 關(guān)鍵作用：HMGB1 是免疫原性細(xì)胞死亡（ICD）的標(biāo)志性 DAMPs 分子，其釋放量直接反映 ICD 效應(yīng)強(qiáng)度。Absin ELISA 試劑盒精準(zhǔn)量化 PCS NPs 處理后 HMGB1 的釋放量（較對(duì)照組提升 4.2 倍），結(jié)合 CRT 和 ATP 檢測(cè)，共同證實(shí) PCS NPs 可有效誘導(dǎo) ICD，為 DCs 激活和后續(xù)免疫響應(yīng)提供 “源頭動(dòng)力"。

四、總結(jié)與展望：從基礎(chǔ)研究到臨床轉(zhuǎn)化的 “橋梁"

該研究不僅提供了一種 “通用型鈣基納米材料合成方法"，更開創(chuàng)了 “焦亡誘導(dǎo) + TME 重塑" 的腫瘤免疫治療新策略，為解決 “冷腫瘤" 難題提供了新思路。而 Absin 作為科研試劑領(lǐng)域的深耕者，通過高特異性抗體和精準(zhǔn)檢測(cè)試劑盒，為這類突破性研究提供了可靠的實(shí)驗(yàn)支撐 —— 從分子機(jī)制驗(yàn)證到功能效應(yīng)量化，Absin 產(chǎn)品始終是科研人員探索未知的 “得力伙伴"。

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