癌癥是全球致死率最高的疾病之一，超過90%的死亡由腫瘤轉移導致。當前化療雖能消融原發(fā)灶，卻因腫瘤微環(huán)境的免疫抑制特性和異質(zhì)性，難以阻止循環(huán)腫瘤細胞（CTCs）在治療過程中脫落。這些CTCs通過血液遷移至遠端器官，成為轉移的“種子”。盡管靶向納米載藥系統(tǒng)可減輕化療毒性，但CTC的防控仍是國際難題。

　　重慶大學醫(yī)學院羅陽教授、楊紀春副教授和清華大學許華平教授、國家納米科學中心梁興杰研究員合作提出“SNARE”（龜入甕中）的時空可控DNA水凝膠網(wǎng)絡。該系統(tǒng)通過雙模塊協(xié)同：EpCAM適體識別模塊精準錨定腫瘤邊界，智能納米載體模塊響應腫瘤微環(huán)境pH值實現(xiàn)水凝膠按需自組裝。SNARE將腫瘤禁錮于局部空間，從根源阻斷CTC脫落，同時激活免疫原性細胞死亡（ICD）和cGAS-STING通路，并通過表皮生長因子受體（EGFR）通路內(nèi)源性下調(diào)PD-L1，形成“固定化-免疫激活-免疫調(diào)節(jié)”三重抗轉移機制。相關論文以“A Spatiotemporally Controllable DNA Hydrogel Mesh for Focused Antimetastasis Therapy of Cancer”為題，發(fā)表在ACS Nano上。

　　示意圖1.SNARE用于癌癥聚焦抗轉移治療的方案。

　　智能載體精準投送

　　研究人員設計核殼結構納米載體ZIF-8@CMCS（Z@C）：ZIF-8核在pH 5.5（腫瘤細胞內(nèi)）降解，CMCS外殼在pH 6.5（腫瘤微環(huán)境）解離。該載體負載化療藥吉西他濱（GEM）和適體-引發(fā)鏈（A-I），透射電鏡（TEM）與元素圖譜證實其100 nm的粗糙表面及雙層結構（圖1b-d）。電荷翻轉實驗顯示，CMCS在弱酸性環(huán)境中脫落使載體表面由負轉正，顯著提升細胞攝取效率（圖1f）。在三維腫瘤微球模型中，載體穿透深度達364 μm（圖1g），為體內(nèi)應用奠定基礎。

　　圖1 可逆納米載體模塊的性能驗證 (a) 核殼結構納米載體制備流程；(b-c) ZIF-8和Z@C的TEM圖像；(d) Z@C元素分布圖；(e) 載藥載體TEM圖像；(f) pH依賴的細胞攝取流式分析；(g) 腫瘤微球中載體滲透的共聚焦圖像；(h) A-I鏈與ZIF-8/EpCAM結合能的DFT計算。

　　水凝膠捕獲腫瘤細胞

　　EpCAM適體引導的雜交鏈反應（HCR）在2小時內(nèi)形成DNA水凝膠網(wǎng)絡（圖S21）。該網(wǎng)絡對高表達EpCAM的結直腸癌細胞SW620和乳腺癌細胞MCF-7表現(xiàn)出特異性捕獲能力（圖2a-c），遷移侵襲實驗證實其有效抑制癌細胞擴散（圖2d-e）。單細胞追蹤顯示，水凝膠將癌細胞運動限制在局部區(qū)域（圖2f）。在三維腫瘤微球中，水凝膠在表面快速形成“牢籠”，阻止癌細胞脫落（圖2g-h），且外泌體分泌顯著降低。

　　圖2 DNA水凝膠模塊的捕獲性能 (a) EpCAM適體與不同細胞的結合共聚焦圖像；(b) 細胞特異性捕獲示意圖；(c) 混合細胞捕獲結果；(d-e) 遷移侵襲實驗定量分析；(f) 單細胞運動軌跡追蹤；(g) 腫瘤微球凝膠化共聚焦切片；(h) 水凝膠抑制微球解離的明場圖像；(i) 水凝膠用量與微球直徑的數(shù)學關系模型。

　　免疫調(diào)控新機制

　　分子對接證實EpCAM適體通過氫鍵與靶蛋白結合（圖3a），抑制β-連環(huán)蛋白核轉位和皮層蛋白表達，降低癌細胞遷移能力（圖3c-e）。更重要的是，適體阻斷EpCAM與EGFR相互作用，下調(diào)ERK磷酸化，進而內(nèi)源性降低PD-L1表達（圖3f-h）。水凝膠的有序交聯(lián)網(wǎng)絡使適體-靶標結合親和力提升（Kd從5.1×10??降至4.3×10?? mol），顯著增強PD-L1調(diào)控效果。這種內(nèi)源調(diào)控優(yōu)于直接靶向PD-L1的抗體或適體，為免疫檢查點抑制劑開發(fā)提供新思路。

　　圖3 免疫調(diào)控機制與體外抗腫瘤效果 (a) 適體-EpCAM分子對接模型；(b) EGFR通路免疫調(diào)控示意圖；(c) 皮層蛋白表達分析；(d-e) 劃痕與侵襲實驗；(f-g) EGFR/ERK/PD-L1的蛋白印跡；(h) PD-L1共聚焦圖像；(i) 細胞存活率；(j) 活死細胞染色；(k) 細胞凋亡流式分析。

　　協(xié)同免疫激活

　　GEM誘導ICD效應，促進鈣網(wǎng)蛋白（CRT）暴露和高遷移率族蛋白1（HMGB1）、ATP釋放（圖4b-c）。同時，GEM產(chǎn)生的雙鏈DNA激活cGAS-STING通路，提升STING-TBK-IRF3磷酸化水平。這些信號驅(qū)動樹突細胞（DC）成熟（圖4e），增強T細胞殺傷活性。轉錄組分析顯示，SNARE治療組1468個基因上調(diào)，涉及細胞因子受體互作、TNF和p53通路；507個基因下調(diào)，抑制Wnt和MAPK信號（圖4h-i）。

　　圖4 體外免疫激活與轉錄組分析 (a) ICD免疫激活示意圖；(b-c) CRT/HMGB1免疫熒光；(d) DC成熟示意圖；(e) DC成熟流式結果；(f) 基因表達相關性熱圖；(g) 主成分分析；(h) 差異基因火山圖；(i) KEGG通路富集分析；(j) 蛋白互作網(wǎng)絡。

　　活體高效抗轉移

　　在結直腸癌小鼠模型中，SNARE在腫瘤部位3小時內(nèi)完成凝膠化（圖5b-c）。GEM/Z@C+水凝膠組腫瘤抑制率最高（圖5d），且主要器官無損傷。免疫熒光證實其顯著提升CRT/HMGB1水平，并下調(diào)PD-L1（圖6a）。CTC檢測顯示，治療組血液中CTC數(shù)量銳減（圖6e-f），肺轉移結節(jié)減少（圖6g-i）。更關鍵的是，治療組小鼠在二次腫瘤攻擊中依靠長期免疫記憶有效抑制轉移（圖6k），脾臟中央記憶T細胞比例達24.4%（圖S69）。該系統(tǒng)在乳腺癌模型中也展現(xiàn)普適性。

　　圖5 體內(nèi)抗腫瘤效果 (a) 治療流程示意圖；(b-c) 水凝膠體內(nèi)形成熒光監(jiān)測；(d) 腫瘤體積變化曲線；(e) 腫瘤照片；(f) 腫瘤組織H&E、Ki67、Tunel染色。

　　圖6 體內(nèi)免疫激活與抗轉移效應 (a) CRT/HMGB1/PD-L1腫瘤組織熒光；(b) DC成熟與T細胞流式分析；(c) T細胞定量；(d) 細胞因子檢測；(e) 對照組CTC熒光圖像；(f) CTC數(shù)量統(tǒng)計；(g) 肺轉移結節(jié)（Bouin染色）及H&E切片；(h-i) 肺結節(jié)與肺重定量；(j) 長期免疫記憶實驗設計；(k) 免疫記憶組肺轉移抑制結果。

　　來源：高分子科學前沿

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