解锁Wnt的弱点:糖基化纳米白蛋白重新激发MSS-CRC的免疫反应

Unlocking Wnt's weak spot: Glycosylated nanoalbumins to reignite immune responses in MSS-CRC.

作者信息Xin Wei, Mingzhu Zuo, Qiongwen Liang, Shiwei Zhang, Jingmei Wang, Zhanfeng Li, Wenguang Yang, Fang Ma, Wangxiao He, Tianya Liu
PMID42111931
发布时间2026-05
DOI10.1016/j.jpha.2025.101412

实验完整度

包含TCGA生物信息学分析、细胞实验(摄取、内吞机制、凋亡、周期)、体内BALB/c CT26移植瘤模型、免疫组化与RNA-seq等多层级验证,并明确体外与体内功能验证。

主要模型

CT26小鼠结肠癌细胞系(MSS) MC38小鼠结肠癌细胞系(MSI) SW480人结直肠癌细胞系(MSS) DLD-1人结直肠癌细胞系(MSI)

重点核对

GHSA:CA比(1:1、1:0.4、1:0.2)对粒径与摄取效率的影响 内吞抑制剂(genistein、chlorpromazine、dynasore、cytochalasin D、EIPA)对GHSACA摄取的抑制 GHSACA对Wnt靶蛋白(β-catenin、c-Myc、cyclin D1)表达抑制 GHSACA在CT26荷瘤小鼠中的肿瘤生长抑制率(76.94%) 小鼠模型中的给药剂量(3 mg/kg)与频率(隔天尾静脉注射,共5次)

摘要

微卫星稳定型结直肠癌(MSS-CRC)的特征是免疫浸润差和免疫逃逸,导致肿瘤快速进展和当前免疫疗法疗效有限。生物信息学分析揭示,MSS-CRC中Wnt/β-catenin信号通路的过度激活在介导免疫抑制中起重要作用。尽管抑制该通路提供了治疗机会,但由于Wnt在维持组织稳态中的关键作用,目前尚无Wnt抑制剂获批临床,在正常细胞中抑制该通路会引起显著毒性。为了解决这一问题,我们发现结直肠癌细胞中Wnt的激活增强了巨胞饮作用,尤其有利于摄取糖基化蛋白以满足增加的营养需求。基于这一见解,我们开发了一种糖基化人血清白蛋白(GHSA)与鼠尾草酸(CA)共组装形成的纳米颗粒,称为糖基化人血清白蛋白-鼠尾草酸(GHSACA),它可被Wnt激活的结直肠癌细胞选择性内化。这种方法不仅减少脱靶毒性,还有效抑制Wnt通路,在小鼠模型中实现显著的肿瘤抑制和免疫再激活,同时保持良好的安全性。该策略通过结合选择性Wnt抑制和增强免疫激活,为MSS-CRC提供了一种有前景的治疗方案,并强调了利用疾病特异性细胞摄取机制设计纳米药物的潜力,推进精准靶向癌症疗法的发展。

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
如何实现对MSS-CRC细胞中Wnt/β-catenin信号的选择性抑制,以克服免疫抑制并增强抗肿瘤免疫。
核心机制
GHSACA通过巨胞饮作用被Wnt高活化的MSS-CRC细胞选择性内化,释放CA抑制Wnt/β-catenin通路,降低β-catenin、cyclin D1和c-Myc表达,从而抑制肿瘤增殖、促进凋亡,并通过下调Wnt信号恢复抗原呈递和CD8+ T细胞浸润,减少Treg细胞,增强抗肿瘤免疫。
主要证据
TCGA数据分析显示MSS-CRC中Wnt通路高活化与免疫抑制相关;细胞实验证明CT26细胞对葡聚糖和GHSA摄取增强,且GHSACA通过巨胞饮内化抑制Wnt靶蛋白并诱导凋亡;CT26荷瘤小鼠模型中GHSACA显著抑制肿瘤生长(TGI 76.94%),IHC和RNA-seq证实Wnt通路抑制和免疫激活(CD8+ T细胞增加、Treg减少)。
研究意义
该研究提供了一种结合选择性Wnt抑制和免疫激活的MSS-CRC治疗策略,并展示了利用疾病特异性细胞摄取机制(巨胞饮)设计纳米药物的潜力,为精准靶向癌症治疗的发展提供了新方向。

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

发现MSS-CRC中Wnt通路与免疫抑制的相关性

利用TCGA队列分析MSI状态与免疫评分及Wnt信号的关系,明确MSS-CRC中Wnt过度激活与免疫抑制的关联。

基于TCGA COAD-READ数据,按MSI评分中位数分组,比较MSI-high和MSI-low组的免疫浸润评分;使用ssGSEA评估Wnt通路活性及缺氧状态。

2

验证MSS-CRC细胞对葡聚糖和GHSA的摄取偏好

评估MSS-CRC细胞(CT26)与MSI-CRC细胞(MC38)对糖基化分子的摄取能力差异。

用CLSM和流式细胞术检测CT26和MC38细胞对FITC标记的葡聚糖和GHSA的摄取。

3

制备并表征GHSACA纳米颗粒

构建糖基化白蛋白与鼠尾草酸的共组装纳米颗粒,并确定最佳比例及理化性质。

通过EDC/NHS偶联将葡萄糖胺修饰到HSA得到GHSA,再与CA共组装;使用DLS、TEM、FT-IR、UV-vis和HPLC表征粒径、Zeta电位、形貌、包封效率。

4

验证GHSACA的巨胞饮内化机制

验证GHSACA是否通过巨胞饮途径进入MSS-CRC细胞。

用不同内吞抑制剂处理CT26细胞,检测FITC-GHSACA的摄取抑制情况;并利用CLSM和流式细胞术分析。

5

评估GHSACA对Wnt信号和细胞功能的影响

确定GHSACA在细胞水平抑制Wnt/β-catenin通路并影响肿瘤细胞增殖、凋亡和周期。

用Western blot检测β-catenin、c-Myc、cyclin D1表达;RNA-seq进行GSEA分析;流式细胞术检测凋亡和细胞周期;MTT(?)检测细胞活力。

6

体内生物安全性评估

评估GHSACA在健康小鼠中的安全性。

C57BL/6小鼠尾静脉注射不同剂量GHSACA,监测体重、血常规、生化指标(ALT、AST、TBIL、UREA、CREA、CK)、组织病理学(H&E)和炎症因子(ELISA)。

7

CT26荷瘤小鼠模型评估抗肿瘤疗效

在体内评估GHSACA对MSS-CRC肿瘤生长的抑制效果。

BALB/c小鼠皮下接种CT26细胞,成瘤后随机分组,尾静脉注射PBS、GHSA、CA、GHSACA,测量肿瘤体积和体重,实验结束后分析肿瘤重量、H&E及IHC(β-catenin、c-Myc、cyclin D1、Ki67、TUNEL)。

8

肿瘤微环境免疫分析

验证GHSACA在体内通过抑制Wnt通路改善肿瘤免疫微环境。

对GHSACA处理的肿瘤组织进行RNA-seq(GSEA和热图分析),流式细胞术检测CTL(CD45+/CD3+/CD8+/IFN-γ+)和Treg(CD45+/CD4+/CD25+/FOXP3+)细胞比例。

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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
EDC(1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐)Aladdin--
N-羟基琥珀酰亚胺Aladdin--
人血清白蛋白----
2-吗啉乙磺酸Aladdin--
氯化钠Sigma--
磷酸盐缓冲液Gibco--
三(2-羧乙基)膦Aladdin--
二甲基亚砜Solarbio--
四氯金酸水合物Aladdin--
透射电子显微镜Thermo Fisher--
动态光散射仪Malvern--
傅里叶变换红外光谱仪Bruker--
紫外-可见吸收光谱仪Unico--
高效液相色谱仪Dalian ELITE Analytical Instruments Co. Ltd.--
FITC标记药物Bide Pharmatech--
流式细胞仪Shanxi Keyi Technology--
共聚焦激光扫描显微镜Olympus--
4',6-二脒基-2-苯基吲哚Beyotime--
酶联免疫吸附试验NeoBioscience--
MC38细胞系----
CT26细胞系----
SW480细胞系----
NCM460细胞系----
MCCE细胞系Immocell--
DLD-1细胞系Procell--

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
GHSA制备
HSA浓度13.2 mg/mL,EDC 100 mM,NHS 200 mM,反应时间15分钟,葡萄糖胺浓度3.6 mg/mL,反应2小时,透析分子量3000 Da
阅读提示:Methods 2.2 节
GHSACA合成
GHSA与CA质量比(1:1、1:0.4、1:0.2)
阅读提示:Methods 2.3 节
细胞摄取实验
FITC标记药物浓度10 μg/mL,孵育6小时,细胞类型(MC38、CT26等)
阅读提示:Methods 2.5 节
内吞机制实验
抑制剂种类及浓度:genistein、chlorpromazine、dynasore、cytochalasin D、EIPA
阅读提示:Results 3.4 节及图4C
体内生物安全实验
小鼠品系(C57BL/6),分组剂量(2、6、18 mg/kg),给药频率(隔天一次,共7次),检测指标(血常规、肝功能、肾功能、炎症因子)
阅读提示:Methods 2.6 节及图6
CT26荷瘤模型实验
BALB/c小鼠,CT26细胞接种量1×10^6 cells/mouse,给药剂量3 mg/kg,给药频率(隔天一次,共5次),肿瘤体积50-100 mm³时开始给药
阅读提示:Methods 2.7 节及图7