肝内靶向和Toll样受体8激动剂的持续释放增强肝细胞癌治疗

Intrahepatic targeting and sustained release of a Toll like receptor 8 agonist enhances hepatocellular carcinoma therapy

作者信息Zhongjie Tang, Tongcheng Dai, Shiqiong Wu, Xiaoyi Chen, Binhua Lv, Dawei Cui, Ranran Luo, Huaxing Zhan, Yun Liu, Yixuan Tang, Chong Li
PMID41109559
发布时间2025-12-10
DOI10.1016/j.jconrel.2025.114320

实验完整度

包含体外细胞模型(RAW264.7,BMDMs)验证、体内原位肝癌模型验证、机制研究(SIRPα磷酸化)、功能验证和安全性评估。

主要模型

H22小鼠原位肝癌模型 RAW264.7巨噬细胞系 小鼠骨髓来源巨噬细胞(BMDMs)

重点核对

ZG0895剂量:20 mg/kg,静脉注射 DOX剂量:5 mg/kg,静脉注射 治疗时间表:第1、5、9、13天给药,共4次 原位肝癌模型:H22细胞5×10^6接种于肝叶 治疗组:9组,包括PBS、DOX、ZG0895、DOX+ZG0895、S-Lip/ZG0895等

摘要

肝细胞癌(HCC)仍然是一个重大的全球健康挑战,治疗选择有限。肝脏驻留的库普弗细胞在肿瘤微环境中表现出强烈的吞噬活性并主要呈现免疫抑制性M2表型,不仅促进肿瘤免疫逃逸,还迅速清除常规药物递送系统,构成有效治疗的基本障碍。在此,我们提出一种新策略,将这些细胞同时作为屏障和治疗锚点。我们开发了一种CD47模拟自肽修饰的脂质体系统,靶向库普弗细胞上的SIRPα,并递送目前在美中两国进行临床试验的TLR8激动剂ZG0895。通过激活“别吃我”信号,该系统抑制吞噬作用,实现稳定表面附着和激动剂的持续释放,进而实现持久的免疫重编程。重要的是,这种吞噬抑制作用建立了一个时空窗口,有利于通过GLUT1介导的靶向作用将阿霉素(DOX)脂质体共递送至HCC细胞,产生协同免疫化疗效果。这种双重调节策略提高了靶向精度、治疗持久性和治疗协同作用,提供了一种独特的肝内方法,解决了HCC管理中的关键挑战,并加速了基于TLR8激动剂的纳米药物的临床转化。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
如何利用库普弗细胞作为治疗锚点,实现肝内靶向和持续免疫调节,从而增强肝细胞癌治疗效果?
核心机制
CD47模拟自肽修饰脂质体激活SIRPα信号抑制库普弗细胞吞噬,实现ZG0895持续释放,诱导M2向M1巨噬细胞重编程,同时抑制吞噬为共递送的GLUT1靶向DOX脂质体提供时空窗口,协同增强免疫化疗效果。
主要证据
体外实验显示S-Lip/ZG0895抑制吞噬并持续诱导M1极化,体内原位肝癌模型中S-Lip/ZG0895+Rg-Lip/DOX组合显著抑制肿瘤生长、延长生存期,并增加肿瘤内M1/M2比例和CD8+ T细胞浸润。
研究意义
该策略为HCC靶向治疗提供了新方法,并为TLR8激动剂纳米药物的临床转化铺平道路。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

制备并表征CD47模拟自肽修饰的脂质体

构建递送TLR8激动剂ZG0895的脂质体平台,并优化其粒径、稳定性和载药性能。

采用薄膜水化法制备L-α-磷脂酰胆碱(EPC)、胆固醇和自肽的混合物,负载ZG0895或DOX。通过动态光散射(DLS)和透射电子显微镜(TEM)表征粒径与形态,并评估在PBS和10% FBS中的稳定性及体外释放。

2

验证S-Lip/ZG0895对巨噬细胞吞噬的抑制

评估CD47模拟自肽修饰脂质体是否通过SIRPα信号抑制巨噬细胞吞噬并延长膜滞留。

使用RAW264.7细胞,比较Lip、PEG-Lip和S-Lip的吞噬效率。通过免疫沉淀和Western blot检测SIRPα磷酸化,共聚焦显微镜观察细胞内化,流式细胞术定量摄取,以及pH敏感探针HPTS评估内体摄取。

3

验证S-Lip对巨噬细胞的免疫重编程作用

评估S-Lip/ZG0895能否持续诱导M2巨噬细胞向M1表型转化。

将BMDMs用IL-4极化至M2,随后分别用ZG0895、Lip/ZG0895和S-Lip/ZG0895处理,通过流式细胞术和免疫荧光检测M1(CD86)和M2(CD206)标志物,并ELISA检测TNF-α和IFN-γ分泌。

4

评估S-Lip在体内对肝内细胞分布的影响

验证S-Lip抑制库普弗细胞吞噬是否促进其他肝内细胞摄取共递送脂质体。

使用DiR标记脂质体,尾静脉注射后在不同时间点进行活体成像,并取肝组织切片观察脂质体与巨噬细胞的共定位。同时用双色荧光标记(DiI-Lip和DiD-S-Lip)混合注射,通过流式细胞术分析不同肝内细胞群的摄取。

5

验证S-Lip增强靶向脂质体对肿瘤细胞的递送效率

验证巨噬细胞阻断是否能增强GLUT1靶向Rg-Lip对H22细胞的摄取。

采用Transwell共培养模型,上室为RAW264.7巨噬细胞,下室为H22细胞,添加S-Lip和Rg-Lip/DiI,通过荧光显微镜和流式细胞术检测H22细胞的荧光强度。并用Western blot检测GLUT1表达。

6

验证S-Lip在体内增强Rg-Lip向原位肝肿瘤的递送

评价S-Lip+Rg-Lip组合在H22原位肝癌模型中的肿瘤靶向性。

建立小鼠H22原位肝癌模型,尾静脉注射不同制剂(Lip/DiR、Rg-Lip/DiR、S-Lip+Lip/DiR、S-Lip+Rg-Lip/DiR),在不同时间点进行活体成像,并离体分析肿瘤和主要器官的荧光强度。

7

评估S-Lip/ZG0895与Rg-Lip/DOX联合治疗的原位肝癌效果

评估联合治疗方案在H22原位肝癌模型中的抗肿瘤疗效、免疫调节和安全性。

建立原位肝癌模型,按不同方案治疗(PBS、DOX、ZG0895、DOX+ZG0895、S-Lip/ZG0895、S-Lip/ZG0895+DOX、S-Lip/ZG0895+Lip/DOX、Lip/ZG0895+Rg-Lip/DOX、S-Lip/ZG0895+Rg-Lip/DOX),通过MRI监测肿瘤生长,记录生存期,并通过免疫组化、流式细胞术分析肿瘤微环境。

8

安全性评估与生化分析

评估联合治疗对小鼠主要器官和肝肾功能的影响。

通过H&E染色观察主要器官病理变化,检测血清肌酐、尿素、ALT和AST水平,评估肝肾功能。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证样本或模型特征
验证细胞功能变化
验证分子表达变化

产品清单

实验环节名称品牌货号
杜氏改良Eagle培养基KeyGEN--
胎牛血清HyClone--
胰蛋白酶/EDTAKeyGEN--
ZG0895----
阿霉素--41701 A
白细胞介素-4----
巨噬细胞集落刺激因子----
抗CD11b抗体BioLegend--
抗F4/80抗体BioLegend--
Alexa Fluor 488偶联驴抗兔IgGBiossbs-0295D-AF488
Alexa Fluor 647偶联山羊抗兔IgGBiossbs-0293G-AF647
兔抗CD86抗体Biossbs-1035R
兔抗CD206抗体Biossbs-4727R
兔抗CD31抗体Biossbs-0195R
兔抗HMGB1抗体Biossbs-20633R
小鼠抗钙网蛋白抗体Biossbs-51,748 M
兔抗iNOS抗体ServicebioGB11119
小鼠IL-12p40 ELISA试剂盒Mlbioml037869
小鼠TNF-α ELISA试剂盒MlbiomlC50536-1
小鼠IFN-γ ELISA试剂盒RuifanRF7772
蛋白A+G琼脂糖BeyotimeP2055
蛋黄卵磷脂酰胆碱A.V.T. PharmaceuticalN01002
胆固醇A.V.T. PharmaceuticalO01001
人参皂苷Rg5Ginposome Pharmaceutical--
8-羟基芘-1,3,6-三磺酸Ark PharmAK141964
4',6-二脒基-2-苯基吲哚US EverbrightD4054
DiOUS EverbrightD4007
DiIUS EverbrightD4010
DiDUS EverbrightD4019
DiRUS EverbrightD4006
Zetasizer Nano ZS90Malvern--
HT7800透射电子显微镜Hitachi--
VISQUE InVivo Smart-LF成像系统Vieworks--
BD FACS Calibur流式细胞仪BD--
西门子MAGNETOM Prisma Tim Table 3TSiemens--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
脂质体制备
自肽摩尔比例(1%)、ZG0895和DOX的载药摩尔比(见表S1)、脂质体粒径和稳定性(7天)
阅读提示:参见Materials and methods中的“Liposome preparation”部分及图2a–b和图S3–4。
体外巨噬细胞极化与重编程
IL-4浓度(10 ng/mL,24小时)、ZG0895处理浓度(250 μg/mL)、处理时间(0、24、48小时)
阅读提示:参见Materials and methods中的“RAW264.7 polarization”和“Isolation and polarization of BMDMs”部分及图2d–k。
吞噬抑制实验
S-Lip中自肽浓度(1%)、巨噬细胞类型(RAW264.7)、孵育时间(1、6、12小时)、温度条件(4°C用于膜结合)
阅读提示:参见Materials and methods中的“Phagocytosis quantification”部分及图3。
体内分布与靶向性
注射制剂(DiR标记)、注射体积和剂量、成像时间点(0.5–48小时)、肿瘤模型(H22原位肝癌)
阅读提示:参见Materials and methods中的“In vivo and ex vivo fluorescence imaging”部分及图4、图7。
抗肿瘤疗效与免疫分析
治疗剂量(DOX 5 mg/kg,ZG0895 20 mg/kg)、给药时间(第1、5、9、13天)、肿瘤监测(MRI第1和17天)、生存观察(42天)、肿瘤微环境分析(巨噬细胞、T细胞、Tregs、MDSCs)
阅读提示:参见Materials and methods中的“In vivo antitumor evaluation”和“Tumor immune microenvironment analysis”部分及图8、图9。