01研究背景
環磷酸鳥苷-腺苷酸合成酶（cGAS）-干擾素基因刺激因子（STING）信號通路作為關鍵的燕山壓電先天免疫調控機制，在腫瘤免疫治療領域展現出廣闊的大學隊應用前景。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壓力過高，大學隊阻礙了STING激動劑和藥物向腫瘤組織深層滲透，威團導致藥物大量聚集在腫瘤組織周邊，燕山壓電難以發揮作用，大學隊這成為當前癌癥治療的威團重大難題。針對這一問題，燕山壓電燕山大學高大威教授團隊基于壓電催化較高的大學隊組織穿透性、時空可控性以及無創性等獨特優勢，威團創新性地設計了一種由硫化鋅納米片（ZnS）、燕山壓電姜黃素（Cur）和腫瘤細胞膜（CM）構成的大學隊特殊壓電-STING激動劑（ZnS-Cur@CM，Z/C@M）。威團其不僅可以實現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同增效，開辟了腫瘤治療新策略。相關研究成果發表在《Advanced Functional Materials》。
02創新之處
1. 得益于腫瘤細胞賦予的同源靶向特性，Z/C@M在腫瘤區域特異性蓄積。在超聲刺激下，Z/C@M通過壓電催化作用分解水產生氫氣，從而減少腫瘤間質液體積并降低腫瘤間質壓力，促進Z/C@M向腫瘤深處滲透。
2. 同時壓電催化產生的大量活性氧與姜黃素協同作用，誘導腫瘤細胞線粒體損傷，線粒體DNA釋放，激活cGAS-STING信號通路。此外，腫瘤微環境的微酸特性促進Zn2+的釋放，增強了cGAS對雙鏈DNA的敏感性，從而強化cGAS-STING信號轉導，提升抗腫瘤免疫療效，實現了壓電催化與免疫的協同治療。
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壓力以增強腫瘤穿透實現催化-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的體外細胞攝取和細胞毒性
圖4. Z/C@M激活cGAS-STING信號通路
圖5. Z/C@M增強瘤內滲透
圖6. Z/C@M的體內免疫激活
圖7. 體內抗腫瘤作用及生物安全性評價。
04結論
我們構建了一種不同于傳統激動劑的壓電STING激動劑，以增強腫瘤內藥物傳遞，實現催化免疫協同治療。在超聲刺激下，壓電STING激動劑能分解腫瘤間質液中的水分，降低腫瘤間質壓力，有利于治療劑向腫瘤深部輸送。同時，壓電催化過程產生的活性氧（ROS）與姜黃素協同作用，導致腫瘤細胞線粒體損傷，觸發線粒體DNA釋放，激活cGAS-STING通路。在酸性腫瘤微環境中釋放的Zn2+增強了cGAS對dsDNA的敏感性，從而強化cGAS-STING信號轉導，誘導強大的先天免疫應答。壓電STING激動劑實現了催化治療和免疫治療的有效結合，顯著抑制腫瘤生長。這為臨床STING激動劑的開發提供了新的途徑，并為未來納米催化醫學和癌癥免疫治療的發展做出了貢獻。
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
