体内免疫调节有望使更广泛的癌症患者受益。高效启动抗肿瘤T细胞需要“三信号”树突状细胞（DC），即同时整合抗原、共刺激和迁移程序的树突状细胞，但这仍然是一个重大挑战。在此，我们开发了一种无载体肽-环状二核苷酸（CDN）纳米缀合物（PCN），该缀合物可同时激活肿瘤中的免疫原性细胞死亡（ICD）和DC中的干扰素基因刺激因子（STING）信号通路。文库筛选鉴定出富含疏水性和阳离子残基的ICD诱导肽，这些残基可促进自组装、细胞穿透和ICD效力。机制研究表明，这些肽可触发重叠的细胞焦亡、坏死性凋亡和细胞凋亡，其中溶酶体损伤和组织蛋白酶释放是主要的上游驱动因素。PCN促进肿瘤抗原释放，并促进胞质内CDN递送，从而实现强效的STING激活。这种双重功能诱导了早期细胞因子和趋化因子反应，并生成了富含 cDC1 的“三信号”迁移性树突状细胞，这些细胞从肿瘤迁移至引流淋巴结，从而增强了抗原特异性 CD8+ T 细胞的表达。+PCN可激活T细胞并促进记忆形成。此外，PCN还能广泛地重编程肿瘤微环境，使其向抗肿瘤免疫方向发展。在临床前模型中，PCN可使70%的B16-F10或CT26荷瘤小鼠完全排斥肿瘤，并且与T细胞活化和记忆形成联合使用时，能提供持久的保护，抵抗肿瘤的再次攻击。α-PD-1。

该研究以题为“Nanoconjugate Strategy Integrating Immunogenic Cell Death Induction and Innate Immune Activation for Potent Anti‐Cancer Immunity”发表在Advanced Materials 上。

图1

整合免疫原性细胞死亡诱导与STING激活的纳米偶联策略用于强效抗癌免疫。(A) 肽-环二核苷酸纳米偶联物的示意图和化学结构，通过组织蛋白酶可切割连接子将ICD诱导肽与STING激活CDN相连。(B) PCN自组装为纳米管，被肿瘤细胞内化后诱导ICD并释放肿瘤抗原。被DCs内化的PCN破坏内体/溶酶体，经组织蛋白酶切割后释放CDN进行胞质STING激活，增强细胞因子产生、DC成熟、ICD肿瘤释放抗原的呈递及迁移。(C) 活化的“三信号”致敏型迁移DC通过CCR7运输至淋巴结，以MHC I结合的肿瘤抗原、CD80/86和细胞因子交叉致敏CD8⁺ T细胞，驱动(D)效应CD8⁺ T细胞介导的肿瘤根除。使用BioRender.com创建。

图2

图3

图4PCN激活STING以协同ICD，增强DC活化和抗原呈递。A(i)示意图显示PCN破坏内体/溶酶体，经组织蛋白酶切割后释放CDN进行胞质STING激活，增强IFN和免疫刺激；A(ii) PCN序列。(B)肽与PCN的方案、TEM、尺寸和Zeta电位。(C) THP-1双报告细胞中STING激活和细胞毒性显示活化从PCN1到PCN5递增，归因于CDN细胞摄取和溶酶体逃逸增强，从PCN5到PCN7下降，归因于超过PCN5的高细胞毒性。(D, E)剂量响应显示PCN5较CDN提高CDN效力约25倍（THP-1）和约17倍（A549）。(F)共培养设计：B16-F10-OVA细胞用PEP5（50 µM）预处理诱导ICD，随后与DCs加PCN5（0.625 µM CDN和3.9 µM PEP5）或其他对照共培养(G) DCs的流式细胞术分析和H)定量结果显示H(i) PEP5、LV(CDN)+PEP5或PCN5增加MHC-OVA，表明ICD增强抗原呈递；H(ii) PEP诱导的ICD升高CD86，CDN制剂进一步增强。H(iii) LV(CDN)+PEP5或PCN5较单一疗法增加MHC-OVA⁺CD86⁺ DCs约3倍。因此PCN将ICD与STING激活偶联，增强DC中抗原呈递和活化。数据=均值±标准误（n=3次生物学独立实验），单因素方差分析及Bonferroni检验。ns，P > 0.05；P < 0.05；P < 0.01；P < 0.001；****P < 0.0001。A(i)和F使用BioRender.com创建。

图5

PCN在B16-F10和CT26肿瘤模型中引发强效抗肿瘤应答。肿瘤细胞皮下接种于A(i) C57BL/6或B(i) BALB/c小鼠。第7天，每4天给予α-PD-1（200 µg，腹腔注射）或瘤内治疗（PEP5、CDN、PCN5或联合；每剂7.5 µg CDN和/或130 µg PEP5）×3剂。无瘤小鼠在第60天再激发。A(ii–iv) 在B16-F10中，CDN或LV(CDN)延迟生长并延长生存（1/10肿瘤排斥）。PEP+LV(CDN)和PCN进一步改善控制率和生存（6/10和7/10肿瘤排斥）。A(v–vii) PCN保护免受B16-F10再激发（3/7肿瘤排斥），与α-PD-1联合时排斥率增至6/8。B(ii–iii) 在CT26中，PEP延长生存；PEP+LV(CDN)和PCN分别在5/10和7/10小鼠中排斥肿瘤。B(iv–v) PCN保护免受CT26再激发（4/7肿瘤排斥），与α-PD-1联合时排斥率增至6/6。数据=均值±标准误（n=10次生物学独立实验或另有说明）。A(ii)单因素方差分析及Bonferroni检验；A(iv)、A(vii)、B(ii)和B(v)：对数秩（Mantel-Cox）检验。除非另有说明，显著性vs PBS。ns，P > 0.05；P < 0.05；P < 0.01；P < 0.001；****P < 0.0001。A(i)和B(i)使用BioRender.com创建。

总结

高效抗肿瘤T细胞启动需要同时整合抗原、共刺激和迁移信号的树突状细胞，但现有策略难以实现。我们通过文库筛选获得富含疏水性和阳离子残基的免疫原性细胞死亡诱导肽，与环状二核苷酸自组装成无载体纳米缀合物。该缀合物在肿瘤内触发焦亡、坏死性凋亡和凋亡的重叠死亡程序，释放抗原并促进环状二核苷酸胞质递送，强效激活STING通路，生成富含cDC1的“三信号”迁移性树突状细胞，增强抗原特异性CD8⁺T细胞应答和记忆形成，在多种模型中使70%小鼠完全排斥肿瘤。

参考文献：

DOI: 10.1002/adma.74918

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