【全文概要】
金属离子在免疫调节的过程中起着至关重要的作用。 金属药物作为多种疾病的有效治疗方法已被广泛研究。 在这里，作者总结了金属离子与免疫系统中涉及的分子和细胞相互作用的调节形成了一类新型免疫疗法的基础。 通过研究金属离子如何调节先天性和适应性免疫系统以及宿主与微生物群的相互作用，作者充分讨论了开发此类金属免疫疗法来治疗癌症和其他免疫相关疾病的策略
。本研究以“
Strategies for the development of metalloimmunotherapies
”为题发表在《
nature biomedical engineering
》上。
【图文解读】
图1| 涉及金属离子的免疫过程。
a、金属离子和含金属离子的物质可以调节先天免疫。 例如，Ni2+、Co2+、Fe2+、Fe3+、Pb2+、Pt2+、Pt4+、Zn2+和Mg2+可以影响TLR信号通路； K+、Zn2+、alum(iii) 盐、Ni2+、Na+、Mn2+ 和 Ca2+ 可以调节 NLR 信号传导； Mn2+、Zn2+、Mg2+、K+ 和 Ca2+ 可以调节 cGAS–STING 的激活和信号传导。 b、Ca2+、Mg2+、Zn2+、K+和Na+参与T细胞功能的关键信号通路，从而调节适应性免疫反应。 c、宿主的免疫系统可以控制宿主-微生物界面上Zn2+、Mn2+、Fe2+和Fe3+的水平，从而调节微生物群的组成，抑制入侵病原体的生长。 ZIP8，锌转运蛋白SLC39A8； CRAC，钙释放激活通道； AcCoA，乙酰辅酶A； mtDNA，线粒体DNA； mtROS，线粒体活性氧； NGAL，中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白； NRAMP1，天然抵抗相关巨噬细胞蛋白 1。
图2| 金属免疫疗法。
a，金属离子疫苗佐剂。 例如，明矾(iii)盐可以充当有效的佐剂，并通过炎症小体激活来提高疫苗的功效。 b，基于金属离子的免疫补充剂68,70。 例如，Mg2+ 补充剂通过增强 CD8 T 细胞和 NK 细胞的细胞毒性来增强病毒控制和抗癌免疫反应。 c，金属离子介导的免疫细胞重编程10。 例如，K+可以通过增加CD8 T细胞的干性来离体重编程CD8 T细胞，以增强过继细胞转移的效力。 d，基于金属离子的免疫治疗敏化剂18。 例如，Mn2+可增强STING的激活并增强免疫疗法的疗效。 e，金属络合物或金属离子诱导的免疫原性细胞死亡21。 例如，Pt(ii)或Pt(iv)药物，例如奥沙利铂，诱导癌细胞中的免疫原性细胞死亡。 f，用于调节微生物群的金属离子147。 例如，Ag+可以选择性地允许免疫激活微生物的生长，以增强抗肿瘤免疫力。 DC，树突状细胞； EC50 ，半最大有效浓度； ICB，免疫检查点封锁。
图3| 精准金属免疫治疗。
a，离子载体和含金属离子药物缀合物的分子工程，用于体内金属离子的精确调节。 b，不同类别的纳米药物可用于以患者可接受的剂型递送金属离子。 c，精准金属免疫治疗的设计原则，可以实现跨越生理屏障的靶向递送，并在适当的时间在靶组织中受控释放金属离子。 Mn+，带正电荷“n”的金属离子； ICMV，双层间交联多层囊泡； MOF，金属有机骨架，PK，药代动力学； PD，药效学。
图4| 金属免疫治疗的未来研究方向。
左上：通过金属组学（即使用组学工具来了解金属或类金属元素如何与免疫过程相互作用）和金属组学集成的多组学发现金属免疫过程和机制。 左下：金属离子与微生物群相互作用的破译和调节。 中心：设计开发金属免疫疗法的合适策略，并利用分子工程和纳米生物技术开发精准金属免疫疗法。 右图：金属免疫疗法可以针对癌症、炎症、传染病、自身免疫性疾病和其他免疫相关疾病的治疗进行测试和优化。
【亮点提炼】
