仿生PD-1功能化的免疫刺激纳米药物在肝细胞癌中实现STING激活和持久抗肿瘤免疫

　　肝细胞癌（HCC）对免疫检查点阻断反应不佳，主要原因是其具有免疫冷肿瘤微环境（TME），其特征为抗原呈递不足和细胞毒性T细胞反应受损。对多个HCC临床队列（包括研究人员所在机构数据集）的分析显示，干扰素基因刺激因子（STING）通路活性与患者生存期、增强的抗原

　　肝细胞癌（HCC）对免疫检查点阻断反应不佳，主要原因是其具有免疫冷肿瘤微环境（TME），其特征为抗原呈递不足和细胞毒性T细胞反应受损。对多个HCC临床队列（包括研究人员所在机构数据集）的分析显示，干扰素基因刺激因子（STING）通路活性与患者生存期、增强的抗原呈递能力以及免疫激活的TME呈正相关。然而，在免疫冷HCC肿瘤中实现有效且可控的STING激活仍具挑战。在此，研究人员开发了一种生物仿生纳米药物，整合了光热治疗（PTT）、STING通路激活和免疫检查点阻断以治疗难治性HCC。通过Cu

　　介导的螯合作用，将STING激动剂MSA-2和吲哚菁绿（ICG）共封装，构建了配位纳米药物MCI-NP，实现了稳定的PTT诱导的免疫原性细胞死亡（ICD）和强有力的STING驱动的固有免疫激活。进一步用PD-1过表达细胞膜包裹后，MCI-NP@mPD-1相比未包裹的MCI-NP，肿瘤积累增加了约五倍，并实现了局部PD-1/PD-L1轴阻断。单次治疗后，基于MCI-NP@mPD-1的光热免疫疗法有效抑制了原发肿瘤生长，通过将TME重塑为免疫激活状态显著延长了生存期，同时诱导了持久的全身免疫记忆，有效限制了术后肺转移。在不引入额外纳米载体或辅料的情况下，MCI-NP@mPD-1为免疫冷HCC的光热免疫疗法提供了一种有前景的治疗范式。

　　**论文解读：生物仿生PD-1功能化免疫刺激纳米药物通过STING激活与持久抗肿瘤免疫治疗肝细胞癌**

　　肝细胞癌（HCC）对免疫检查点阻断（ICB）疗法反应不佳，客观缓解率通常低于20%，主要归因于其免疫冷肿瘤微环境（TME），表现为低肿瘤抗原性、抗原呈递效率低下以及肿瘤特异性细胞毒性T淋巴细胞（CTL）功能不足。因此，HCC的有效免疫治疗需要恢复抗原呈递能力并重建尊龙凯时有效的抗肿瘤T细胞免疫。干扰素基因刺激因子（STING）通路作为固有免疫感知的关键环节，通过诱导I型干扰素信号、促进树突状细胞（DC）成熟和抗原交叉呈递，将固有危险信号与下游适应性免疫应答相连接。对癌症基因组图谱（TCGA）数据集及研究人员所在机构MC队列的分析表明，HCC中STING通路活性升高与更好的总生存期和无复发生存期相关，且与抗原处理和呈递相关基因特征呈强正相关；免疫热HCC肿瘤中STING信号和抗原呈递程序的富集度均高于免疫冷肿瘤。此外，在PD-1阻断治疗的临床应答者中也观察到更高的抗原呈递程序和STING信号富集。这些发现强调了STING活性在HCC有效抗原呈递和免疫炎症状态中的重要性，支持其作为合理的免疫治疗靶点。然而，在免疫冷实体瘤中，STING激动剂单药治疗常因内源性危险信号不足和TME中抗原可用性差而无法诱导强效或持久的免疫激活，且非特异性STING激活可能引发全身炎症。因此，需要整合免疫原性细胞死亡（ICD）诱导剂以增强肿瘤免疫原性和抗原可用性，并实现肿瘤局部高效STING激活。光热治疗（PTT）可作为强效ICD诱导剂，促进肿瘤相关抗原和损伤相关分子模式（DAMP）释放，但单独PTT引起的STING激活通常幅度和持续时间有限。将PTT与STING激动剂结合是一种合理策略：PTT诱导的ICD提供原位肿瘤抗原和危险信号，外源性STING激动剂则放大并维持通路激活。吲哚菁绿（ICG）是FDA批准的近红外荧光剂，但存在水稳定性差、快速清除、肿瘤积累不足和光漂白等局限。基于纳米药物的递送系统可保护ICG并增强稳定性。基于此，研究人员设计了配位纳米药物MCI-NP，并通过PD-1过表达细胞膜仿生伪装构建MCI-NP@mPD-1，整合肿瘤局部光热消融、STING介导的固有免疫放大和局部检查点调节，以克服免疫冷HCC的免疫抵抗。该研究发表于《Nano-Micro Letters》。

　　1. **无载体配位纳米组装**：通过Cu2+桥连的配位策略，将STING激动剂MSA-2和光热剂ICG共组装成单一纳米结构MCI-NP，无需额外载体或辅料。

　　2. **基因工程细胞膜仿生伪装**：利用慢病毒载体构建PD-1过表达的293FT细胞系，提取其细胞膜（mPD-1）通过膜挤出法包裹MCI-NP，获得MCI-NP@mPD-1，实现PD-1/PD-L1依赖的肿瘤靶向和局部免疫检查点阻断。

　　3. **体内光热免疫治疗评估**：在Hepa1-6皮下肿瘤模型、STING敲除小鼠模型、术后肺转移模型和双侧肿瘤模型中，通过静脉给药后808 nm激光照射，结合组织病理学、流式细胞术、RNA测序、细胞因子检测等分析治疗效果和免疫机制。

　　通过透射电子显微镜（TEM）显示MCI-NP为均匀分散的纳米球，动态光散射（DLS）测得水合粒径98.5 nm，zeta电位-21.1 mV。傅里叶变换红外光谱（FT-IR）和紫外-可见吸收光谱（UV-Vis）证实ICG和MSA-2成功共组装。X射线光电子能谱（XPS）和分子对接模拟表明Cu2+配位是主要驱动力，疏水、静电和π相关相互作用辅助稳定。MCI-NP的ICG和MSA-2载药量分别为32 wt%和30 wt%，Cu含量约38 wt%。在pH 5.5条件下表现出酸响应释放。光热性能测试表明，MCI-NP在808 nm激光照射下光热转换效率达52.3%，远高于游离ICG（20%），且经5次循环后仍保持稳定，而游离ICG明显光漂白。

　　MCI-NP在Hepa1-6细胞和DC2.4细胞中实现高效时间依赖性摄取，且对肿瘤细胞和正常肝细胞毒性可忽略。MCI-NP联合激光照射（0.8 W cm-2，10 min）显著降低细胞活力（60 μg mL-1时存活率低于20%），流式细胞术显示凋亡细胞比例达85.4%。免疫荧光证实MCI-NP+激光组诱导明显的钙网蛋白（CRT）暴露和高迁移率族蛋白B1（HMGB-1）释放，以及ATP释放增加，表明ICD诱导。将处理后的肿瘤细胞条件培养基与骨髓来源DC（BMDC）共孵育，MCI-NP+激光组CD80+CD86+DC比例升至42.9%，显著高于对照组，且IL-6和TNF-α分泌增加。Western blot显示MCI-NP处理BMDC后STING、TBK1和IRF3磷酸化水平升高，ELISA检测到IFN-β和IL-6分泌显著增加，证明MCI-NP有效激活STING通路。

　　在Hepa1-6皮下瘤模型中，瘤内注射MCI-NP后激光照射使肿瘤温度升至58.6°C，而激光组仅37.1°C。MCI-NP+激光组显著抑制肿瘤生长，肿瘤体积和重量均最小，且生存期显著延长。组织病理学显示该组肿瘤组织广泛损伤，Ki67阳性细胞减少，TUNEL阳性细胞增加，HMGB-1减少和CRT暴露增加，表明ICD诱导，瘤内IFN-β水平升高。然而，后期肿瘤复发，伴随IFN-γ升高和PD-L1上调，提示适应性免疫抵抗。在STING敲除小鼠中，MCI-NP未能抑制肿瘤生长，证明其抗肿瘤效应依赖于STING通路。

　　MCI-NP@mPD-1在体外无溶血活性，不引起血液学、血清生化或主要器官组织异常。在Hepa1-6皮下瘤模型中，静脉注射后24 h激光照射，MCI-NP@mPD-1+激光组肿瘤温度达58.1°C，显著高于MCI-NP+激光组（42.7°C）。肿瘤生长曲线显示，MCI-NP@mPD-1+激光组实现近乎完全的肿瘤抑制，且60天生存率达80%，显著优于其他组。激光照射周围正常皮肤组织未见明显损伤。

　　ELISA检测显示，MCI-NP@mPD-1+激光组瘤内IFN-γ、颗粒酶B（GzmB）、IFN-β和TNF-α分别升高8.7、2.6、3.8和4.9倍，而免疫抑制性细胞因子TGFβ1和IL-10显著降低。流式细胞术分析表明，该组瘤内CD3+CD4+T细胞占35.8%，CD3+CD8+T细胞占24.2%，显著高于PBS组（17.6%和13.尊龙凯时4%），而调节性T细胞（Treg）比例从25.5%降至7.3%。组织学染色和免疫荧光证实CD4+和CD8+T细胞浸润增加，Ki67阳性细胞减少。RNA测序主成分分析（PCA）显示MCI-NP@mPD-1+激光组与PBS组转录谱显著分离，差异表达基因（DEG）富集于I型干扰素应答、免疫细胞迁移和T细胞激活等生物学过程。基因集富集分析（GSEA）进一步证实I型干扰素信号、MHC I类抗原处理和呈递、CD28家族介导的T细胞激活以及cGAS-STING信号通路显著富集。

　　在术后肺转移模型中，MCI-NP@mPD-1+激光组小鼠肺部的生物发光信号极弱，肉眼可见转移结节稀少，H&E染色显示转移灶数量最少。该组外周血中效应记忆T细胞（TEM，CD44+CD62L-）比例显著升高，CD8+CD44+T细胞中TEM占41.0%，CD4+CD44+T细胞中占51.6%。双侧肿瘤模型中，仅照射原发肿瘤后，对侧未照射肿瘤也受到抑制，表明全身抗肿瘤免疫反应。

　　本研究基于STING通路在免疫冷HCC中的关键作用，开发了无载体配位纳米药物MCI-NP（Cu

　　介导MSA-2和ICG共组装），实现高效光热消融和STING驱动的固有免疫激活。进一步通过PD-1过表达细胞膜伪装获得MCI-NP@mPD-1，增强肿瘤积累并解除PD-1/PD-L1介导的免疫抑制。单次治疗后，MCI-NP@mPD-1实现近乎完全的肿瘤消退，将TME重塑为免疫激活状态，促进效应T细胞浸润，并诱导持久全身免疫记忆，有效预防术后肺转移。该研究整合光热消融、固有免疫刺激和仿生检查点阻断，为克服免疫逃逸并将局部治疗扩展至长期全身免疫保护提供了新策略。