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Journal of Experimental & Clinical Cancer Research : CR
基于铁死亡、坏死性凋亡与STING通路协同激活的纳米疫苗用于肝癌免疫治疗

2026-06-19
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Journal of Experimental & Clinical Cancer Research : CR | 基于铁死亡、坏死性凋亡与STING通路协同激活的纳米疫苗用于肝癌免疫治疗

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该研究通过整合铁死亡与坏死性凋亡双重免疫原性细胞死亡路径,为克服传统基于凋亡的肿瘤免疫沉默提供了新策略,尤其对肝细胞癌微环境的重编程具有重要启示。

 

文献概述

本文《Nanovaccines with ferroptosis, necroptosis and STING-activation for synergistic immunotherapy》,发表于《Journal of Experimental & Clinical Cancer Research : CR》杂志,系统探讨了如何通过非凋亡性细胞死亡途径增强肿瘤免疫原性,并克服免疫抑制性微环境。作者构建了一种新型金属-多酚网络纳米疫苗SRF@FeShik-cGAMP/HA,利用铁死亡、坏死性凋亡与STING通路的协同作用,实现强效抗肿瘤免疫激活。该研究不仅突破了传统纳米疫苗依赖凋亡引发免疫原性细胞死亡(ICD)的局限,还通过内源性H2O2自供给与cGAMP介导的I型干扰素反应,实现了“冷”肿瘤向“热”肿瘤的转化。

背景知识

肝细胞癌(HCC)是一种高度异质且免疫抑制的恶性肿瘤,其治疗瓶颈在于肿瘤微环境(TME)的免疫豁免特性。目前基于免疫检查点抑制剂的疗法在部分患者中有效,但多数患者仍表现为原发性或获得性耐药。这主要归因于肿瘤抗原呈递缺陷、树突状细胞(DC)功能抑制以及T细胞浸润不足。传统ICD依赖于凋亡,但凋亡细胞往往维持免疫静默状态,无法有效释放“eat me”信号如CRT或HMGB1,导致抗原呈递失败。因此,探索非凋亡性ICD路径成为突破口。铁死亡由铁依赖性脂质过氧化驱动,可释放大量DAMPs,具有强免疫原性。同时,坏死性凋亡通过RIPK1/RIPK3/MLKL通路引发质膜破裂,促进促炎因子释放。然而,单一路径仍难以克服TME的深度抑制。因此,作者提出协同激活铁死亡、坏死性凋亡与STING通路,以实现多维度免疫激活。

 

针对肝细胞癌研究,我们提供涵盖HepG2、Hepa1-6等肝癌细胞系的基因敲入与过表达服务,支持构建精准疾病模型。结合CRISPR/Cas9技术,可实现特定基因编辑,助力机制研究与药物筛选。提供从载体构建、细胞筛选到功能验证的全流程服务,确保高质量单克隆细胞株交付。

 

研究方法与核心实验

研究采用Hepa1-6同源小鼠肝癌模型,结合C57BL/6J免疫健全小鼠进行体内验证。通过尾静脉注射IR780标记的纳米颗粒,利用近红外成像评估肿瘤靶向性。体外实验使用Hepa1-6细胞系与RAW264.7巨噬细胞,通过流式细胞术、共聚焦显微镜及ELISA等手段验证CD44介导的细胞摄取、GSH耗竭、ROS生成与LPO积累。RNA-seq用于通路富集分析,确认铁死亡与坏死性凋亡相关基因的上调。在体内,通过免疫荧光染色检测CRT、HMGB1、p-STING、p-TBK1等标志物,结合流式分析CD8+ T细胞、NK细胞与M1/M2巨噬极化状态,系统解析TME重编程过程。

关键结论与观点

  • 纳米疫苗SRF@FeShik-cGAMP/HA在高GSH环境下响应性释放Fe2+、SRF与shikonin,显著诱导铁死亡与坏死性凋亡,表现为LPO积累、GSH耗竭与GPX4下调,为后续免疫激活提供“抗原库”
  • HA靶向CD44受体增强肿瘤细胞摄取,同时促进M2向M1表型转化并诱导H2O2自供给,强化Fenton反应与铁死亡进程
  • cGAMP有效激活STING通路,促进DC成熟与I型干扰素分泌,显著增强抗原呈递与T细胞浸润,逆转免疫抑制性TME
  • 三重协同机制在原位、皮下及复发性HCC模型中均表现出强效抗肿瘤活性,延长生存期并建立长期免疫记忆,提示其临床转化潜力
  • 纳米疫苗在多种pH条件下稳定,仅在高GSH环境中释放药物,确保了肿瘤特异性激活与系统安全性

研究意义与展望

该研究为肿瘤疫苗设计提供了全新范式,突破了传统依赖凋亡的ICD局限。通过整合铁死亡与坏死性凋亡,实现了更强的免疫原性信号释放,结合STING激动剂进一步放大免疫反应,形成正反馈环路。这一策略特别适用于免疫冷肿瘤如HCC,有望提升免疫治疗响应率。

从药物开发角度看,该纳米平台实现了多药协同递送与微环境响应性释放,提高了生物利用度与靶向性。未来可探索其与其他免疫检查点抑制剂联用,进一步增强疗效。此外,该系统具备良好可扩展性,可替换不同死亡诱导剂或免疫佐剂,适配多种肿瘤类型。

 

为支持肝癌免疫治疗研究,我们提供免疫系统人源化小鼠模型,包括huHSC-C-NKG系列,可重建人类T、B、NK及髓系细胞,适用于PD-1/PD-L1等免疫检查点抑制剂药效评价。模型可用于肿瘤生长监测、免疫细胞浸润分析及生物标志物研究,助力转化医学研究。

 

结语

本研究开发的SRF@FeShik-cGAMP/HA纳米疫苗代表了肝癌免疫治疗的一项重要进展。其通过协同激活铁死亡、坏roptosis与STING通路,实现了从“免疫沉默”到“免疫激活”的转变。该策略不仅解决了传统纳米疫苗因依赖凋亡而导致免疫原性不足的问题,还通过HA介导的靶向与M1极化进一步优化了肿瘤微环境。在多个HCC模型中验证的强效抗肿瘤活性与长期免疫记忆形成,凸显了其作为临床候选方案的潜力。未来,该平台可拓展至其他难治性实体瘤,推动个性化癌症疫苗的发展。从实验室到临床,这一研究为构建高效、安全的协同免疫治疗体系奠定了坚实基础,有望重塑肝细胞癌的治疗格局。

 

文献来源:
Jia-Rui Du, Mu-Le Tu, Yong-Xu Xia, Wen-Jie Feng, and Deng-Ke Teng. Nanovaccines with ferroptosis, necroptosis and STING-activation for synergistic immunotherapy. Journal of Experimental & Clinical Cancer Research : CR.