生命学院张翼锋组与合作者发现含锰材料可抑制骨肉瘤

ON2022-12-08CATEGORY科研进展

近日,澳门新莆京3787生命科学与技术学院张翼锋课题组与上海交通大学附属第六人民医院、中国药科大学合作团队在学术期刊《今日纳米》(Nano Today)上联合发表题为“Manganese immunotherapy for treating osteosarcoma: Glycosylating 1V209 anchored MnO2 nanosheets prompt pro-inflammatory macrophage polarization”的论文。该研究发现含锰纳米颗粒可刺激骨肉瘤肿瘤微环境巨噬细胞活化,并对骨肉瘤的生长及转移有强烈抑制作用。

骨肉瘤是最常见的骨原发性恶性肿瘤,多见于儿童及青少年。骨肉瘤恶性程度高,易出现转移,预后较差综合治疗手段30年没有显著发展传统的骨肉瘤标准治疗主要依赖于手术及化疗。对于早期阶段的骨肉瘤患者,标准治疗方案能达到60%以上的长期存活率。但对于复发及发生转移的骨肉瘤患者来说,标准治疗作用有限,其5年生存率仅为20%

本研究从免疫微环境入手,试图通过激活免疫细胞以达到治疗骨肉瘤的目的。在最近研究中,金属元素锰表现出了对NK细胞(自然杀伤细胞)和树突细胞强力的免疫激活作用。巨噬细胞是骨肉瘤肿瘤微环境最为丰富的一类免疫细胞,并与骨肉瘤的生长及转移密切相关,目前锰对巨噬细胞的作用仍然未知。

为了同时激活多种免疫细胞,研究人员在二氧化锰纳米颗粒上加载巨噬细胞激活受体TLR7的小分子激动剂1V209以激活巨噬细胞。在体外实验中,药物处理的巨噬细胞表现出了对骨肉瘤细胞系强烈的促凋亡作用,并显著抑制了骨肉瘤在小鼠肿瘤模型中的生长及转移。进一步研究发现,含锰纳米颗粒提升了小鼠肿瘤中促炎性巨噬细胞的比例,并促进T细胞在肿瘤中的浸润。


1. 不同给药组处理后的肿瘤生长曲线 


研究团队判断其可能的机制锰纳米颗粒进入细胞后,与细胞内谷胱甘肽反应释放锰离子,锰离子通过类芬顿反应产生大量活性氧,并激活NF-κB信号通路以促进巨噬细胞的炎症反应。本研究进一步拓展了锰的免疫治疗潜力,并证明巨噬细胞是骨肉瘤治疗的关键靶点之一,为后续骨肉瘤新疗法的开发打下了基础。


2. 含锰纳米颗粒作用机制模式图

 

上海交通大学附属第六人民医院骨肿瘤科董扬教授课题组硕士研究生梁超、澳门新莆京3787生命学院张翼锋课题组硕士研究生熊娜萍、柳孟范为论文共同第一作者,中国药科大学教授范文培、澳门新莆京3787助理教授张翼锋及上海交通大学附属第六人民医院医师张智长为共同通讯作者。

论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1748013222002985