01研究背景
環(huán)磷酸鳥苷-腺苷酸合成酶（cGAS）-干擾素基因刺激因子（STING）信號通路作為關(guān)鍵的燕山壓電先天免疫調(diào)控機制，在腫瘤免疫治療領(lǐng)域展現(xiàn)出廣闊的大學(xué)隊?wèi)?yīng)用前景。目前，威團多種STING激動劑已用于臨床癌癥治療，燕山壓電然而腫瘤間質(zhì)壓力過高，大學(xué)隊阻礙了STING激動劑和藥物向腫瘤組織深層滲透，威團導(dǎo)致藥物大量聚集在腫瘤組織周邊，燕山壓電難以發(fā)揮作用，大學(xué)隊這成為當(dāng)前癌癥治療的威團重大難題。針對這一問題，燕山壓電燕山大學(xué)高大威教授團隊基于壓電催化較高的大學(xué)隊組織穿透性、時空可控性以及無創(chuàng)性等獨特優(yōu)勢，威團創(chuàng)新性地設(shè)計了一種由硫化鋅納米片（ZnS）、燕山壓電姜黃素（Cur）和腫瘤細(xì)胞膜（CM）構(gòu)成的大學(xué)隊特殊壓電-STING激動劑（ZnS-Cur@CM，Z/C@M）。威團其不僅可以實現(xiàn)納米藥物在腫瘤處的靶向富集，同時，在超聲刺激下可有效降低腫瘤內(nèi)遞送阻力，顯著提升藥物在腫瘤中的滲透深度，增強腫瘤催化-免疫治療。該壓電-STING激動劑實現(xiàn)了藥物在腫瘤組織的深層遞送以及壓電催化與免疫治療的協(xié)同增效，開辟了腫瘤治療新策略。相關(guān)研究成果發(fā)表在《Advanced Functional Materials》。
02創(chuàng)新之處
1. 得益于腫瘤細(xì)胞賦予的同源靶向特性，Z/C@M在腫瘤區(qū)域特異性蓄積。在超聲刺激下，Z/C@M通過壓電催化作用分解水產(chǎn)生氫氣，從而減少腫瘤間質(zhì)液體積并降低腫瘤間質(zhì)壓力，促進(jìn)Z/C@M向腫瘤深處滲透。
2. 同時壓電催化產(chǎn)生的大量活性氧與姜黃素協(xié)同作用，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞線粒體損傷，線粒體DNA釋放，激活cGAS-STING信號通路。此外，腫瘤微環(huán)境的微酸特性促進(jìn)Zn2+的釋放，增強了cGAS對雙鏈DNA的敏感性，從而強化cGAS-STING信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，提升抗腫瘤免疫療效，實現(xiàn)了壓電催化與免疫的協(xié)同治療。
03圖文簡介
圖1. 壓電STING激動劑（Z/C@M）的合成和降低腫瘤間質(zhì)壓力以增強腫瘤穿透實現(xiàn)催化-免疫治療的機制示意圖。
圖2. Z/C@M的表征
圖2. Z/C@M的壓電催化表征
圖3. Z/C@M的體外細(xì)胞攝取和細(xì)胞毒性
圖4. Z/C@M激活cGAS-STING信號通路
圖5. Z/C@M增強瘤內(nèi)滲透
圖6. Z/C@M的體內(nèi)免疫激活
圖7. 體內(nèi)抗腫瘤作用及生物安全性評價。
04結(jié)論
我們構(gòu)建了一種不同于傳統(tǒng)激動劑的壓電STING激動劑，以增強腫瘤內(nèi)藥物傳遞，實現(xiàn)催化免疫協(xié)同治療。在超聲刺激下，壓電STING激動劑能分解腫瘤間質(zhì)液中的水分，降低腫瘤間質(zhì)壓力，有利于治療劑向腫瘤深部輸送。同時，壓電催化過程產(chǎn)生的活性氧（ROS）與姜黃素協(xié)同作用，導(dǎo)致腫瘤細(xì)胞線粒體損傷，觸發(fā)線粒體DNA釋放，激活cGAS-STING通路。在酸性腫瘤微環(huán)境中釋放的Zn2+增強了cGAS對dsDNA的敏感性，從而強化cGAS-STING信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，誘導(dǎo)強大的先天免疫應(yīng)答。壓電STING激動劑實現(xiàn)了催化治療和免疫治療的有效結(jié)合，顯著抑制腫瘤生長。這為臨床STING激動劑的開發(fā)提供了新的途徑，并為未來納米催化醫(yī)學(xué)和癌癥免疫治療的發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。
05論文信息
Zhuo Li. et al. Piezo‐STING Agonists Enhance Tumor Penetration and Catalytic‐immunotherapy. Advanced Functional Materials. 2025
DOI: 10.1002/adfm.202419032
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202419032
