在肿瘤治疗领域，新型疗法的探索从未停歇。本期“一作分享”栏目，我们邀请到上海交通大学的何老师为我们分享实验设计思路。何老师团队制备了一种创新的多功能聚肽纳米复合材料PCSFG，该材料通过PT-FT-NO三重疗法显著提升了体外诱导树突状细胞（DC）成熟的效果，为增强抗肿瘤免疫力开辟了新路径。

这项发表在Advanced Functional Material（IF=19.0）的研究，不仅展示了PCSFG在体外实验中的协同效应，还深入探讨了其在肿瘤微环境中的多重响应性机制，为未来的临床应用提供了新的思路。

基本信息

英文标题

Four Birds with One Stone: A Multifunctional Polypeptide Nanocomposite to Unify Ferroptosis, Nitric Oxide, and Photothermia for Amplifying Antitumor Immunity（点击查看原文）

中文标题

一石四鸟：多功能聚肽纳米复合材料联合铁死亡-一氧化氮-光热治疗，并增强抗肿瘤免疫力

发表期刊

Advanced Functional Material（IF=19.0）

作者单位

上海交通大学

文中引用的Elabscience®产品

实验设计

铁死亡疗法（FT）作为一种新兴的癌症治疗策略，利用铁基纳米材料催化酸性肿瘤微环境（TME）中异常高水平的过氧化氢（H2O2），并通过Fenton反应生成高活性的羟基自由基（·OH），从而引发高浓度的ROS产生。然而，FT的治疗效果受到活性氧ROS半衰期短（10-320 ns）和扩散范围小（10-55 nm）的严重制约，导致肿瘤内ROS的积累有限，未能有效诱导足量的内质网应激。值得注意的是，一氧化氮（NO）能与ROS发生协同作用，从而加剧脂质过氧化，破坏细胞膜，改善FT治疗效果。因此，联合NO治疗和FT治疗可能是一种增强ROS产生并引导肿瘤根除的新策略。基于以上研究，我们设计制备了具有多重响应性的PCSFG聚肽纳米复合物。其具有的敏感Fe-GA配位核心，不仅能够通过细胞内酸性pH响应诱导ROS和FT，还能够通过NIR响应诱发PT进一步促进肿瘤中NO释放和FT，从而发挥协同FT-NO-PT治疗作用。

体外实验证明了本研究中构建的多功能响应性纳米粒子PCSFG能够通过PT-NO-FT三重作用协同杀死肿瘤细胞。并且根据文献报道，包括光热治疗、铁死亡治疗和NO气体治疗在内的肿瘤治疗方式，均能够诱导肿瘤细胞产生免疫原性细胞死亡（ICD），刺激抗肿瘤免疫反应，启动抗肿瘤免疫循环。因此，为了验证PCSFG处理后的4T1细胞死亡后释放的内源性分子损伤相关分子模式（DAMP）能否调节肿瘤微环境中的免疫反应，促进重要的抗原呈递细胞（APC）DC细胞的成熟并引发抗原特异性T细胞的免疫反应。我们选用Transwell系统研究了PCSFG协同铁死亡和气体疗法刺激DC成熟的能力。

模型建立

图1. 4T1和BMDCs体外共培养Transwell实验示意图，其中4T1细胞在上室培养，而BMDC在下室培养。

结果分析

图2. 不同治疗24小时后，BMDCs上CD80+CD86+共刺激分子表达的代表性流式图

图3. 通过BMDCs上CD80/CD86的表达分析DC成熟度的流式图

此外，成熟的树突状细胞会分泌大量促炎细胞因子，例如肿瘤坏死因子（TNF-α）和白细胞介素6（IL-6），这些细胞因子通过ELISA进行监测。如图4、5所示，PCSFG + NIR组中TNF-α和IL-6的分泌量高于其他组，表明FT-NO-PT有效触发DCs成熟并分泌大量的促炎细胞因子。

图4.BMDCs释放的IL-6表达水平

图5. ELISA分析BMDCs悬浮液中的TNF-α（n = 3，**p < 0.01，***p < 0.001）

总的来说，上述结果验证了FT-NO-PT通过引发协同放大的ICD效应，从而促使DC成熟，分泌大量TNF-α和IL-6促炎细胞因子。我们可以推断，FT-NO-PT不仅具有协同抗肿瘤作用（即1+1+1>3），而且还可以作为治疗性疫苗，增强强烈的免疫反应，起到一石四鸟的作用（即FT-NO-PT-IT, 1+1+1+1>4)。

以上是Elabscience®客户何老师为我们分享的PT-FT-NO三重疗法体外诱导DC熟化实验设计心得，希望这些经验能对大家的研究工作有所帮助。

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