可注射型混合多肽水凝胶靶向CAMKII重塑肿瘤相关巨噬细胞、抑制肿瘤生长的作用及机制研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:liuzhenguo_09
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目的:肿瘤相关巨噬细胞(Tumor-associated macrophages,TAMs)是免疫抑制性肿瘤微环境的重要组成部分,在肿瘤的发生发展中发挥重要的作用。靶向TAMs的理想方法不是清除它们,而是将TAMs由促肿瘤的M2型巨噬细胞重塑为抗肿瘤的M1型巨噬细胞。我们首次发现Ca2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶II(Ca2+/calmodulin-dependentproteinkinaseII,CAMKII)的特异性抑制剂KN93既具有直接的抑瘤活性,又具有重塑TAMs向抗肿瘤的M1型巨噬细胞极化的能力。然而,在体内应用这些小分子抑制剂往往会遇到细胞摄取效率低、循环时间短、诱导免疫原性细胞死亡水平低,从而难以有效激活体内抗肿瘤免疫应答的问题。为此,我们筛选出一种具有良好的成胶性能和抗肿瘤活性的蜂毒肽水凝胶MR52负载KN93(MR52-KN93,MRK),探究MRK对黑色素瘤和恶性腹水的抗肿瘤效应及对TAMs重塑的影响,并初步探索MRK发挥双重效应的相关机制。
  方法:首先,通过CCK8实验验证KN93对B16F10细胞增殖的影响;通过流式细胞术检测KN93对骨髓来源巨噬细胞(Bone marrow-derived macrophages,BMDMs)极化的影响;RNA测序分析KN93处理后的BMDMs转录组mRNA水平的改变。同时,从一系列蜂毒肽-(RADA)n水凝胶支架中筛选出具有最佳特性的MR52。接下来,CCK8、克隆形成实验、细胞周期与凋亡实验验证MRK的抗肿瘤活性;流式细胞术检测MRK重塑BMDMs向M1型巨噬细胞极化的作用。此外,通过检测MRK作用后B16F10细胞的活性氧水平、三磷酸腺苷水平以及钙网蛋白的表达,明确MRK是否引起细胞免疫原性死亡(Immunogenic cell death,ICD);流式细胞术和激光共聚焦实验探究MR52是否促进B16F10细胞对Cy5的摄取。随后,通过动物实验探究MRK在体内的抗肿瘤作用和免疫调节作用。在小鼠黑色素瘤皮下瘤模型中瘤内注射MRK研究其对黑色素瘤的抑制作用;流式细胞术检测腹股沟引流淋巴结中树突状细胞(Dendritic cells, DC)、肿瘤中巨噬细胞和T细胞的比例以及MRK对TAMs的程序死亡配体1(Programmed death ligand 1,PD-L1)表达的影响。使用小鼠肝癌恶性腹水模型研究单独MRK或MRK联合PD-1单抗对恶性腹水的治疗效果。
  结果:CAMKII特异性抑制剂KN93可有效抑制黑色素瘤细胞的增殖并可重塑BMDMs向M1极化。MR52呈现网状纳米纤维结构,具有直接杀伤肿瘤细胞、控制药物释放的性能。与游离的KN93相比,MRK在体外可显著提升对肿瘤细胞的杀伤效果和肿瘤细胞免疫原性死亡水平,其机制可能是MR52促进了B16F10细胞对MRK负载的KN93的摄取。体内注射MRK显著抑制皮下黑色素瘤的生长,促进引流淋巴结区DC的成熟,显著减少肿瘤微环境中M2型巨噬细胞的数量,并增加细胞毒性T细胞的浸润。同时MRK处理后,巨噬细胞的PD-L1表达上调。MRK联合PD-1单抗疗法对小鼠黑色素瘤的抑制效果更加显著。在传统治疗效果欠佳的肝癌恶性腹水的小鼠模型中,与对照组相比,MRK处理组显著延长了小鼠的生存期,MRK联合PD-1单抗疗法进一步延长了小鼠生存期并产生了较高的治愈率。
  结论:本研究中,我们创建了一种具有良好生物降解性和生物相容性的包裹KN93的蜂毒肽水凝胶MRK,其可持续递送KN93,促进肿瘤细胞对KN93的摄取。MRK在杀伤肿瘤细胞的同时重编程TAMs,改善免疫抑制性肿瘤微环境,联合PD-1单抗治疗可显著延长恶性黑色素瘤及肝癌恶性腹水小鼠生存,有望向临床转化。
其他文献
【目的】使用D-半乳糖诱导构建大鼠耳蜗毛细胞系HEI-OC1、乳鼠耳蜗基底膜体外培养拟老化模型,探讨miR-431在耳蜗毛细胞拟老化过程中的作用以及机制研究。  【方法】(1)取1月龄和12月龄的C57小鼠的耳蜗提取RNA,进行实时定量PCR检测,分析miR-431的表达量变化。(2)使用10mg/mL浓度的D-半乳糖对体外培养的乳鼠耳蜗基底膜组织作用72h,与正常培养72h的耳蜗基底膜进行实时定
【目的】研究噪声暴露后不同时间点巨噬细胞在耳蜗中的变化,同时体外探究巨噬细胞表型变化对耳蜗毛细胞存活的影响,初步探讨噪声后巨噬细胞变化的可能机制。  【方法】取6-8周Cx3cr1GFP/-/CBA的小鼠,分为两组,第一组直接给予110dB噪声(宽带噪声,250Hz-16kHz)处理2小时,第二组接受同样的噪声暴露,但是在噪声暴露前2天和噪声暴露后3天,鼠尾静脉注射巨噬细胞清除剂clodronat
目的:越来越多的研究证实铁死亡对多种肿瘤发挥着抗癌效应,同时铁死亡也为解决耐药和治疗难治性肿瘤提供了一种新的选择。如何提高肿瘤细胞对铁死亡的敏感性也成为研究的重点。  方法:运用细胞活力测定(CCK-8)和克隆形成实验研究T0901317和铁死亡诱剂Erastin/RSL3的联合杀伤癌细胞作用以及与铁死亡的关系,PI单染流式检测死亡细胞的比例,C11-BODIPY染色检测脂质过氧化水平,蛋白水平检
学位
目的:放射治疗是肿瘤治疗的重要手段,但是由于放疗的过程中所产生放射抵抗和对周围正常组织的损伤,限制了其在临床上的应用。本研究拟探讨ATM和自噬在低剂量辐射下对肺癌放射敏感性的影响,并进一步研究其在HRS向IRR转变中的作用及其相互作用的机制。  方法:本研究以人类肺癌细胞株A549和H460为研究对象。通过克隆形成实验验证A549和H460细胞HRS现象是否存在,WesternBlot检测ATM在
学位
目的:肺癌是最常见的恶性肿瘤之一,在世界范围内其发病率和死亡率均占恶性肿瘤的首位。对于不能/不愿手术的早期肺癌和局部晚期肺癌患者,放疗是主要治疗手段,在晚期肺癌中应用也可以改善生存,然而,肺癌放射治疗后患者生存率仍不容乐观,对于如何提高肿瘤放射治疗的效果目前仍是关键问题。因此,研究肺癌放疗抵抗的分子机制,为放疗提供更多增敏靶点,具有重要的理论与临床价值。近年来众多研究表明,CyclinK参与调节基
学位
【目的】放射性脑损伤(RIBI)是原发性或转移性脑肿瘤患者接受放射治疗后的严重并发症。越来越多的证据表明,小胶质细胞的激活在RIBI的发病中发挥重要作用;有研究显示Fractalkine(FKN)是调控小胶质细胞活性的重要趋化因子。本研究探讨FKN对电离辐射后小胶质细胞激活表型的转化调控及其在RIBI中的作用,并对其机制进行探讨。  【方法】(1)采用WesternBlot、细胞免疫荧光染色和流式
学位
期刊
学位
目的:CystatinSN(CST1)在多种恶性肿瘤中表达上调,且其高表达促进肿瘤复发和转移,不利于肿瘤患者生存。尽管CST1在肿瘤中被广泛研究,然而,它在雌激素受体阳性(ER+)乳腺癌中的作用却未被明确阐述。本研究拟探讨CST1对ER+乳腺癌细胞增殖、侵袭和迁移的影响,揭示CST1对雌激素受体α(ERα)和PI3K/Akt信号通路的调节作用,并进一步探讨在ER+乳腺癌中,CST1对ERα/PI3
学位