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武汉大学张先正教授团队 ACS Nano：阳离子磁性纳米粒子激活自然杀伤细胞用于治疗胶质母细胞瘤

高分子科技 · 公众号 · 化学 · 2024-12-28 08:39

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近年来，包括 T 淋巴细胞和 NK 细胞在内的免疫细胞疗法已成为有前途的癌症治疗方法。其中， NK 细胞相比与 T 淋巴细胞避免了细胞因子释放综合征和移植物抗宿主病等并发症，因此具有明显的安全优势。作为先天免疫系统的关键组成部分， NK 细胞在激活后释放颗粒酶 B 、穿孔素和 IFN-γ ，在对癌细胞的初始防御中起关键作用。临床证据表明 NK 细胞活化与癌症发病率呈负相关，因此可以将 NK 细胞定位为癌症治疗中一种有前途的“活药”。然而， NK 细胞浸润和活性不足等问题导致胶质母细胞瘤（ GBM ）治疗的临床结果不佳，主要是由于血脑屏障（ BBB ）和 GBM 的免疫抑制微环境，因此如何设计一种工程活体 NK 细胞材料来解决这些问题具有很大的挑战。

图 1. 阳离子磁性纳米粒子激活自然杀伤细胞用于治疗胶质母细胞瘤示意图

近期， 武汉大学化学与分子科学学院张先正教授团队 开发了一种名为 HEFDS-NK 细胞的工程活体材料（ ELM ），以解决 GBM 中 NK 细胞浸润和活性不足的问题。其中， HEFDS 纳米颗粒是通过阳离子聚乙烯亚胺（ PEI ）、硒代半胱氨酸（ Sec ）和透明质酸钠（ HA ）修饰在磁性纳米颗粒的表面合成的，接着再通过静电相互作用吸附到带负电荷的 NK 细胞上，形成 HEFDS-NK 细胞（图 1A ）。静脉注射后， HEFDS-NK 细胞穿过 BBB 并在 H A 和磁引导的帮助下积累在 GBM 部位（图 1B ）。其中， PEI 修饰增强了 NK 细胞表面的 CXCR4 和 CCR4 表达，提高了其对 GBM 的识别和细胞毒性。 Sec 修饰进一步增强了 NK 细胞的免疫活性。识别出 GBM 后，活化的 HEFDS-NK 细胞在肿瘤部位产生高水平的颗粒酶 B 、穿孔素和 IFN-γ ，从而促进有效的 GBM 治疗（图 1C ）。本研究介绍了一种利用 ELM 来克服当前 NK 细胞浸润和 GBM 治疗活性的挑战的创新方法。该工作以“ Cationic Magnetic Nanoparticles Activate Natural Killer Cells for the Treatment of Glioblastoma ”为题发表在《 ACS Nano 》上，文章第一作者是武汉大学化学与分子科学学院博士研究生 饶治勇 和华中科技大学同济医学院附属同济医院病理研究所况晶博士，武汉大学化学与分子科学学院 张先正 教授为该论文的通讯作者。该研究获得国家自然科学基金项目和同济医院科研基金项目的支持。

图 2 . HEFDS 纳米粒子激活 NK-92 MI 细胞

图 3 . 体外和体内靶向 GBM 效果

图 4 . GBM 体内治疗效果

原文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c11250

武汉大学张先正教授团队 ACS Nano：阳离子磁性纳米粒子激活自然杀伤细胞用于治疗胶质母细胞瘤

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