Nat Nanotechnol:华中科技大学金阳等报告了一种微波辅助制备肿瘤衍生微粒(TMPs)的方法!

昨天 iNature iNature 发表于上海

该研究介绍一种微波辅助制备TMPs的方法,称为MW-TMPs。

肿瘤衍生微粒(TMPs),传统上在肿瘤细胞的紫外(UV)辐射下获得的细胞外囊泡,在肿瘤免疫治疗和疫苗中具有前景,并已被证明有潜力作为用于肿瘤治疗的药物递送系统。然而,人们仍然担心UV衍生的TMPs的有限功效和安全性。

2025年5月19日,华中科技大学金阳、Guo Mengfei共同通讯在Nature Nanotechnology(IF=38.1)在线发表题为“Tumour-derived microparticles obtained through microwave irradiation induce immunogenic cell death in lung adenocarcinoma”的研究论文,该研究介绍一种微波辅助制备TMPs的方法,称为MW-TMPs。

与UV-TMPs相比,肿瘤细胞短暂暴露于短波长MW辐射促进了TMPs的释放,显示出优越的体内抗肿瘤活性和安全性。MW-TMPs诱导免疫原性细胞死亡,并在不同的肺部肿瘤模型中重新编程抑制性肿瘤免疫微环境,使自然杀伤细胞和T细胞能够双重靶向肿瘤细胞。研究表明,它们可以有效地将甲氨蝶呤输送到肿瘤,协同增强PD-L1阻断的功效。这种MW-TMP开发策略比传统的UV-TMP方法更简单、更有效和更安全。

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细胞外囊泡(EVs)已成为一种有前途的肿瘤治疗无细胞平台,可在肿瘤学中有效地递送治疗剂。根据大小和生物起源,EVs分为三种类型:来自内体的小型EVs(50-150nm ),来自质膜衍生的外体的中型EVs(200-800nm ),包括微粒(MPs)和分泌的中间体残余物,以及包含凋亡体、外球和迁移体的大型EVs(约1,000nm)。肿瘤衍生微粒(TMPs)是来源于肿瘤细胞的EVs亚型,由于其天然的靶向能力和免疫刺激特性,已显示出在肿瘤免疫治疗和疫苗开发中的潜力。TMPs包含多种肿瘤相关抗原和DNA片段来激活树突状细胞(DC),包括通过cGAS-STING途径,引发先天免疫反应。以前的研究表明,脂多糖工程化的TMPs显著促进DC的成熟和迁移,突出了它们作为抗肿瘤疫苗候选物的前景。

尽管取得了进步,TMP在癌症治疗中的应用仍然受到限制,主要归因于有限的产量。提高TMP产量的努力集中在优化上游过程,包括调整培养基成分和将母细胞暴露于特定的应激刺激。以前的研究表明,紫外线(UV)辐射大大增加了TMPs的产生,这是指紫外线诱导的TMPs (UV-TMPs)。尽管装载了甲氨蝶呤(MTX)和氟伐他汀等药物的UV-TMPs在临床前和临床研究中有效抑制了肿瘤生长,但独立的UV-TMPs缺乏强大的杀肿瘤活性。早期的研究中证明了可接受的安全性,并且没有潜在的致癌作用,但是对TMPs中核酸物质的长期风险的担忧仍然存在。因此,探索一种创新的TMP制备方法,在提高生物安全性和生产效率的同时,增强抗肿瘤治疗效果,对于临床转化是必不可少的。

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MW-TMPs作为LUAD治疗的有效免疫疗法和药物递送平台的示意图

(图源自Nature Nanotechnology)

微波(MW)技术,特别是900 MHz至2,450 MHz之间的电磁波,因其具有快速愈合、安全和精确靶向的优点而广泛用于肿瘤消融。在这里,研究人员介绍了一种微波辅助的方法来制备微波-TMPs,利用家用微波炉来短暂刺激肿瘤细胞。首先检查了微波辐射对亲代肿瘤细胞的影响以及随后TMPs的释放。产生的MW-TMPs显示通过HMGB1的穿梭诱导免疫原性细胞死亡(ICD ),与UV-TMPs相比在体内表现出优异的抗肿瘤活性。

MW-TMPs通过自然杀伤细胞(NK)和T细胞双重靶向肿瘤,重新编程免疫抑制微环境。在临床恶性胸腔积液(MPE)样本以及斑马鱼患者来源的肿瘤异种移植物(PDX)模型中的验证证实了抗肿瘤功效,而在Lewis肺癌(LLC)小鼠中的组合抗PD-L1研究证实了协同效应。结合其肿瘤靶向MTX传递的能力,MW-TMPs展示了其作为治疗剂和药物传递纳米平台的双重作用。总之,微波辐照为TMP的制备提供了一种方便、经济、高效的技术。对MW-TMP概念的进一步研究有望探索其治疗潜力,并有可能将其转化为临床应用。

参考信息:

https://www.nature.com/articles/s41565-025-01922-3#Sec29

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