新型仿生多肽可激活肿瘤浸润巨噬细胞为癌症治疗带来希望

巨噬细胞是免疫系统中高度特化的细胞，可帮助身体检测和对抗致命的病原体。特别是，M1样巨噬细胞检测并破坏肿瘤细胞，并释放保护性趋化因子，如白细胞介素(IL)-6和肿瘤坏死因子α(TNFα)，从而保护身体免受癌症等危及生命的疾病的侵害。

然而，并非所有巨噬细胞都显示出抗肿瘤潜力。某些类型的巨噬细胞，即M2样巨噬细胞，促进肿瘤生长。幸运的是，所需的巨噬细胞表型——由巨噬细胞基因组成产生的一组特征——可以通过调节细胞的生理微环境来激活。有趣的是，过去开发了多种基于纳米材料的免疫调节剂，已知它们可以促进巨噬细胞从M0到M1的表型转变。

最近，由中国上海科技大学的孔娜博士和姚远博士领导的一组研究人员进行了一项研究，旨在设计新型免疫调节剂——仿生多肽(BMPPs)——可以激活肿瘤浸润巨噬细胞，即M1-像巨噬细胞。他们的研究发表在BioDesignResearch上。

姚博士在详细阐述BMPP的开发时说：“结合从头设计蛋白质和生物合成技术，我们设计了一种BMPP自组装纳米免疫调节剂来触发特定巨噬细胞表型的激活。它旨在由(GGSGGPGGGPASAAANSASRATSNSP)n，来自胶原蛋白的RGD基序，以及来自层粘连蛋白的IKVAV基序。”

值得注意的是，先前开发的纳米免疫调节剂表现出明显的局限性，例如生物毒性和低生物相容性。

为了克服这些限制，姚博士和团队尝试了一种独特的方法。他们设计并生物合成了一种仿生纳米纤维——一种高度有序且稳定的结构，由自组装的重复构建块组成。为此，他们使用分子动力学模拟验证了预测的单体和高阶复合物——用于模拟原子、分子甚至大型生物分子(如多肽和蛋白质)运动的计算研究。

由此产生的BMPPs特别包含RGD和IKVAV基序——来自蛋白质的小的自然保守区域——因为之前的研究表明这些基序包含具有推定的免疫调节能力的氨基酸残基。

生物合成后，该团队进行了多种测定，包括酶联免疫吸附测定(ELISA)，以测试新生物合成的BMPP的功效。使用RAW264.7细胞进行的细胞增殖测定证明了BMPP的一般生物安全性和细胞相容性。此外，ELISA结果显示，BMPP纳米免疫调节剂增加了IL-6和TNFα的蛋白表达水平，而不影响IL-10的表达水平。

这清楚地表明M1巨噬细胞极化发生在高BMPP浓度下，并且BMPP纳米免疫调节剂可能正在激活M1样巨噬细胞。

“与基于金属或合成聚合物的纳米颗粒不同，这些BMPP表现出出色的生物相容性、高效性和免疫调节效果的精确可调性。有了这些令人鼓舞的发现，我们有动力继续研究癌症免疫治疗应用，”Yao博士说。

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