Advanced Functional Materials|脂滴驱动的微针通过重塑黑色素瘤微环境增强免疫激活

文章来源：北科纳米专业的纳米材料合成专家浏览次数：40时间：2026-11-10 设计合成：18101240246

该研究以题为“Lipid Droplet-Powered Microneedles Orchestrate Tumor Microenvironment Remodeling to Enhance Immune Activation in Melanoma”发表在Advanced Functional Materials上。

黑色素瘤的进展由肿瘤微环境内的深刻代谢重编程和免疫抑制所维持，在此环境中，脂肪细胞来源的脂滴（LDs）作为关键代谢调节剂。在此，我们利用这一内在生物学特性，通过工程化白藜芦醇负载脂滴（RSV-LDs）作为天然亲脂性纳米载体，以驱动细胞内递送和免疫代谢重编程。为实现精准和局部给药，RSV-LDs被整合到可溶性微针中，在实现高效经皮递送的同时最小化全身暴露。该策略显著提高了M1/M2巨噬细胞比例，并促进了强效的CD8+ T细胞浸润，重塑了免疫抑制性肿瘤微环境。为进一步增强这些浸润CD8+ T细胞的活性，我们通过硫代乙酮键将ROS响应性抗PD1纳米颗粒（aPD1-NPs）整合其中，从而在氧化性肿瘤微环境中实现肿瘤特异性抗体释放。值得注意的是，转录组学和单细胞分析显示，治疗后先天免疫和代谢通路被协同激活，TLR7/8表达单核细胞成为T细胞、NK细胞和B细胞群体之间的核心通讯枢纽。综上所述，这些发现表明基于微针的RSV-LD/aPD1平台可诱导局部代谢和免疫重编程，重塑肿瘤微环境以增强抗肿瘤免疫。

文献速览

图1

脂滴（LD）中RSV负载的LD发育与优化。(A) 显示脂肪细胞内脂滴（LD）形成的代表性图像。(B) 共聚焦显微镜图像显示，在150 µM RSV孵育8天后，脂滴内未检测到RSV信号。比例尺=100 µm。

图2

对aPD1纳米颗粒的ROS响应行为、抗体完整性和释放特性进行表征。通过动态光散射（DLS）分析aPD1纳米颗粒在不同条件下孵育24小时（室温）后的结果，包括PBS（A）、Cu(NO3)2（50 µM）（B）、H2O2（500 µM）（C）和Cu(NO3)2 + H2O2（D），发现氧化条件下颗粒大小和分布发生渐进性变化。透射电镜（TEM）图像（E-H）显示，在PBS处理的纳米颗粒中球形形态得以保持，在H2O2处理的纳米颗粒中出现部分结构变形，在Cu2+ + H2O2联合处理组中则表现出显著的结构破坏和聚集，这支持了ROS触发硫代乙酮交联纳米颗粒网络的不稳定。点印迹分析（I）显示，不同浓度游离aPD1（a）以及微针（MN）负载前后aPD1纳米颗粒（b）均证实了高效的抗体负载，并且纳米颗粒制备及MN整合后抗原结合活性得以保留。此外，基于ELISA的释放研究（J）表明，在生理条件（PBS）下aPD1释放极少，而在氧化条件（H2O2，500 µM，室温）下观察到显著加速的释放，证实了aPD1纳米颗粒具有ROS响应型抗体释放行为。

图3

基于MN的治疗后肿瘤生长抑制和体重监测。(A) 个体肿瘤体积。(B) 不同治疗组中肿瘤体积随时间的变化。(C) 研究终点时的肿瘤重量。(D) 实验期间的体重监测。统计学意义通过单因素方差分析（ANOVA）确定，随后根据需要进行邓尼特（Dunnett’s）或图基（Tukey’s）多重比较检验。

图4

单细胞RNA测序数据的质量控制、聚类及通讯模式分析。(A) 质量控制前各样本中nFeature_RNA、nCount_RNA和percent.mt的小提琴图。(B) 质量控制后各样本中nFeature_RNA、nCount_RNA和percent.mt的小提琴图。(C) 按细胞类型注释的细胞聚类UMAP可视化。(D) 点图展示主要细胞群体中典型标志基因的表达情况。(E) 不同通讯模式数量的邻接系数和轮廓系数，用于确定最佳聚类。(F) 热图展示八种已识别细胞模式和通讯模式中细胞类型贡献的分布。(G) 展示分泌细胞通讯模式的桑基图。

参考信息

Advanced Functional Materials(IF 19.9)

Pub Date : 2026-06-19,

DOI: 10.1002/adfm.76567

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