近日,沈阳药科大学药学院乔明曦教授和陈大为教授研究团队发现,通过平衡肿瘤细胞的糖酵解和氧化磷酸化代谢途径可以重塑肿瘤免抑制性微环境,从而增强肿瘤细胞对免检查点抑制剂PD-L1治疗的响应。相关科研成果“EnhancedresponsetoPD-L1silencingbymodulationofTMEviabalancingglucosemetabolismandrobustco-deliveryofsiRNA/Resveratrolwithdual-responsivepolyplexes”已发表于国际纳米材料领域权威期刊Biomaterials(影响因子10.)。
众所周知,细胞代谢重编程是肿瘤细胞的重要标志之一,因此,肿瘤细胞在有氧条件下的糖酵解代谢已成为调控免抑制肿瘤微环境的重要靶点,已有文献报道通过抑制肿瘤细胞糖酵解增强肿瘤免治疗的效果。
然而,由于肿瘤细胞代谢的复杂性,单纯依靠糖酵解代谢途径的抑制改善免抑制性微环境作用十分有限。此外,在肿瘤免治疗中发挥重要作用的免细胞在活化过程中亦需要借助糖酵解代谢途径提供能量,抑制肿瘤细胞糖酵解的纳米递送系统产生的脱靶效应会直接影响免细胞的活化和免治疗的效果。因此,如何调控肿瘤细胞的糖代谢,重塑肿瘤免抑制性微环境成为该研究领域的难题。
本文借助研究团队在智能响应聚合物设计方面取得的前期进展(Biomaterials,,:47-59.ACSApplMaterInterfaces.,11:96-;Biomaterials.,35:-),利用一种基于聚组氨酸和二硫键的pH/还原性双敏感共聚物同步递送PD-L1siRNA和白藜芦醇。该递送系统借助聚组氨酸与siRNA分子间非共价作用力辅助阳离子静电作用力压缩siRNA,减少稳定压缩siRNA所需的静电作用力,有效地克服了siRNA在靶细胞内因过于稳定、无法高效解离的技术瓶颈。
同时,通过递送白藜芦醇抑制肿瘤细胞的糖酵解代谢和增强细胞氧化磷酸化代谢,降低糖酵解产物乳酸的生成和肿瘤微环境的酸性,减少微环境中葡萄糖的消耗,并显著增加了肿瘤微环境中抗肿瘤免细胞的数量,降低了促肿瘤免细胞的数量。本研究通过通过平衡肿瘤细胞糖酵解和氧化磷酸化代谢途径改善免抑制性微环境,为通过调控细胞代谢途径增强PD-L1免治疗的效果提供了一种新的研究思路和依据。
该文章第一作者为沈阳药科大学博士研究生贾莉,通讯作者为沈阳药科大学药学院乔明曦教授和陈大为教授。该研究得到了国家自然科学基金、沈阳市中青年科技创新人才支持计划和沈阳药科大学中青年教师事业发展支持计划(ZQNA03)的资助。
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沈阳药科大学药学院是学校规模最大、历史最悠久的学院,可追溯至年。经过顾学裘等老一代药学专家数十年的辛勤建设和发展,如今已成为基础坚实、实力雄厚、有一定国际影响力的药学院。在药物制剂设计的理论与实践、药物质量控制、药物代谢与药物动力学研究等领域均处于国内领先水平,部分达到国际先进水平。
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