通过支化聚乙烯亚胺化学预激自然杀伤细胞用于癌症免疫治疗

背景：由于自然杀伤（NK）细胞具有强大的免疫监视活性以及杀死和清除癌细胞的能力，它们是一种新兴的抗癌免疫治疗剂。因此，人们对开发能够进一步增强NK细胞治疗性抗肿瘤功效的高效技术非常感兴趣。方法：为了产生化学预激的NK细胞，我们筛选了具有不同电荷的聚合物，并检测了它们增强NK细胞细胞毒性的能力。通过化学氟化，研究了25 kDa支化聚乙烯亚胺（25KbPEI）的伯胺和电荷的作用。通过NK细胞中的钙内流，研究了25KbPEI在决定主要预激机制中的作用。在三阴性乳腺癌和卵巢癌的实体瘤小鼠模型中，评估了化学预激NK细胞的体内治疗功效。结果：通过25KbPEI的预激活性产生的Chem_NK对各种癌细胞表现出有效的抗肿瘤活性。Chem_NK表现出活化的表型，表现为活化/粘附/趋化因子受体表达增加和穿孔素积聚，导致迁移能力和抗肿瘤活性增强。Chem_NK在三阴性乳腺癌和卵巢癌的体内小鼠模型中显示出有效的治疗功效。伯胺基团的氟化降低了25KbPEI预激NK细胞的活性，表明化学物质上的阳离子电荷在NK细胞活化中起关键作用。主要的预激机制是25KbPEI介导的NK细胞钙内流，主要通过Ca2+可渗透的非选择性阳离子通道瞬时受体电位美洛他汀2发生。结论：NK细胞可以用25KbPEI进行化学预激，以表达有效的抗肿瘤活性以及增强的迁移能力。由于PEI是一种生物相容性且经美国食品药品监督管理局批准的用于生物医学的化学物质，这些结果表明了一种生产治疗性NK细胞的经济有效且简单的方法。