二维铋单质检查点敲除系统增强癌症免疫治疗

免疫检查点阻断（ICB）作为一种新兴的癌症治疗方法，通过阻断免疫抑制型受体-配体之间相互作用促进抗肿瘤免疫反应。然而，ICB疗法的效率仍面临诸多挑战：i）肿瘤浸润性淋巴细胞（TILs）水平低；ii）抗体在实体瘤内的渗透限制；iii）有限的检查点阻断。光热治疗引起的肿瘤免疫原性死亡（ICD），将“冷”肿瘤转变为“热”肿瘤，显著提高肿瘤浸润性淋巴细胞水平，但同时产生了获得性免疫抑制（PD-L1表达升高）。

近日，国家纳米科学中心陈春英研究员（点击查看介绍）、高能物理研究所谷战军研究员（点击查看介绍），以及西北大学刘晶教授（点击查看介绍）合作，在工程化二维铋单质纳米片基因沉默系统用于肿瘤光热免疫治疗研究方向上取得重要进展。研究成果发表于ACS Nano 上。

铋具有较高的X射线衰减，和目前临床使用的碘基CT造影剂相比更具成像优势。同时，铋剂在临床上广泛用于胃肠道疾病、抗菌及创伤处理等，生物安全性具有一定的保障。前期工作中，课题组已利用铋基纳米材料在构建肿瘤诊疗药物领域获得一系列进展（Adv. Mater., 2017, 29, 1701268; ACS Nano, 2016, 10, 4587-4598; ACS Nano, 2015, 9, 696-707）。

在前期研究的基础上发展了二维少层铋单质纳米片，在保证光热转换效率的前提下，单质铋有助于提高生物安全性。并基于pH和温和热效应的序贯响应策略构建了“一体化”纳米基因沉默系统。通过siRNA干扰PD-L1表达来提高肿瘤光热免疫治疗策略的疗效。光热治疗（PTT）显著增加纳米系统在肿瘤的聚集和渗透，渗透入肿瘤内部的siRNA降低胞浆和细胞膜PD-L1的表达。同时，温和的热引发ICD效应，促进DC细胞成熟，增加TILs浸润。这种基于二维铋单质的纳米系统在原位及转移瘤中均展示出显著的疗效。值得一提的是，铋单质纳米片可经肠道和肾脏清除，为其临床应用提供了安全性保障。

图1. 序贯响应铋单质纳米片用于肿瘤光热免疫治疗。

论文的第一作者是国家纳米中心博士研究生郭梦雨和高能物理研究所张潇博士。该研究得到了国家自然科学基金和中科院战略性先导科技专项及前沿科学重点研究计划等项目的支持。

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Few-Layer Bismuthene for Checkpoint Knockdown Enhanced Cancer Immunotherapy with Rapid Clearance and Sequentially Triggered One-for-All Strategy

Mengyu Guo, Xiao Zhang, Jing Liu*, Fene Gao, Xiaolei Zhang, Xuhao Hu, Bo Li, Xu Zhang, Huige Zhou, Ru Bai, Yaling Wang, Jiayang Li, Ying Liu, Zhanjun Gu*, Chunying Chen*

ACS Nano, 2020, DOI: 10.1021/acsnano.0c06656

导师介绍

陈春英

https://www.x-mol.com/university/faculty/23167 

谷战军

https://www.x-mol.com/university/faculty/38291 

刘晶

https://www.x-mol.com/university/faculty/272985