具有肿瘤靶向和多模式治疗能力的生物模拟纳米粒子(NPs)在有效对抗结肠癌方面显示出巨大潜力。在此,我们开发了一种基于碳酸钙(CaCO3)修饰的磁性聚多巴胺(PDA)负载吲哚菁绿(ICG)的多功能生物模拟纳米平台(Fe3O4@PDA@CaCO3–ICG@CM),该平台被表达功能蛋白(即淋巴细胞功能相关抗原1,LFA-1;转化生长因子-β受体,TGF-βR;程序性死亡蛋白1,PD-1;和凋亡相关因子配体,FasL)的小鼠淋巴瘤细胞(EL4)膜(CM)包裹。在磁吸引和LFA-1/PD-1介导的内吞作用下,Fe3O4@PDA@CaCO3–ICG@CM有效靶向CT26结肠肿瘤细胞。由酸性肿瘤微环境触发的NPs释放钙离子(Ca2+),PDA和ICG组合贡献的增强光热效应,以及FasL的直接杀伤效应共同诱导肿瘤细胞凋亡。此外,CT26细胞的凋亡诱导免疫原性细胞死亡(ICD)促进树突状细胞(DCs)成熟以激活CD4+/CD8+ T细胞,从而对抗肿瘤细胞,这可以通过Fe3O4@PDA@CaCO3–ICG@CM阻断程序性死亡配体1(PD-L1)和清除转化生长因子-β(TGF-β)进一步增强。结果显示,在激光照射和磁吸引下,接受Fe3O4@PDA@CaCO3–ICG@CM治疗的CT26荷瘤小鼠体内观察到令人满意的治疗效果,可以消除原发肿瘤并抑制远处肿瘤,通过双重肿瘤靶向辅助多模式治疗和引发适应性抗肿瘤免疫反应,产生抑制肿瘤转移和复发的免疫记忆。总之,这种多功能生物模拟纳米平台表现出优越的抗肿瘤效果,为基于纳米材料的癌症治疗领域提供了一种有见地的策略。
1. 开发了一种多功能生物模拟纳米平台,结合了多种治疗模式。2. 实现了磁靶向和LFA-1/PD-1介导的双重肿瘤靶向。3. 集成了光热治疗、Ca2+诱导凋亡和免疫调节等多种抗肿瘤机制。4. 利用肿瘤细胞膜包裹技术提高了纳米平台的生物相容性和靶向性。2. 关注生物模拟材料在提高纳米平台生物相容性方面的应用。3. 考虑利用肿瘤微环境特征(如酸性)来触发药物释放。1. 探索其他类型的细胞膜(如癌细胞膜)用于纳米平台包裹。3. 开发可响应多种肿瘤微环境刺激的智能释放系统。4. 结合基因编辑技术,如CRISPR-Cas9,增强抗肿瘤免疫反应。8. 探索结合其他物理治疗方法(如放射治疗)的多模式治疗系统。9. 研究该纳米平台在改变肿瘤微环境和克服药物耐受性中的作用。10. 开发个性化治疗策略,根据患者的肿瘤特征和免疫状态优化纳米平台组成。A Multifunctional Biomimetic Nanoplatform for Dual Tumor Targeting-Assisted Multimodal Therapy of Colon Cancer
ACS Nano (IF 15.8)
Pub Date : 2024-09-19
DOI : 10.1021/acsnano.4c05773
Xin Wan, Ying Zhang, Yiqun Wan, Mengmeng Xiong, Anqi Xie, Yongye Liang, Hao Wan
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