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祝贺康测科技客户在《自然·通讯》发表文章
2019-04-08

近日,华中科技大学武汉光电国家研究中心张智红教授课题组在《自然·通讯》杂志在线发表文章,报道最新的研究成果。

文章名称Immune modulation of liver sinusoidalendothelial cells by melittin nanoparticles suppresses liver metastasis(蜂毒纳米颗粒免疫调控肝血窦内皮细胞抑制肿瘤肝转移)

发表杂志:Nature Communications

影响因子:12.35

  研 究 背 景  

肝脏是机体执行重要生理功能的器官,同时也被认为是一种免疫器官,含有独特的内皮细胞及免疫细胞亚群,构成区域性免疫耐受微环境,因此成为肿瘤转移的常见部位。

肝血窦内皮细胞(LSEC)是肝脏组织特异性的血管内皮细胞,广泛参与肝脏的各种生理功能及病理过程。在维持肝脏的免疫耐受微环境中,LSEC发挥着重要作用,因此靶向调节LSEC对于改善其参与的病理过程具有潜在的价值。但目前仍未能实现高效地靶向调控LSEC,限制了特异性调控LSEC的相关研究。

  研 究 内 容  

(1)含有RKR多肽序列的蜂毒肽纳米颗粒(α-melittin-NP)可高效靶向LSEC。研究者应用显微光学成像技术动态监测蜂毒肽纳米颗粒对LSEC的靶向过程,活体动物的肝脏成像结果显示荧光标记的α-melittin-NP静脉注射后,LSEC迅速被点亮(约20秒后LSECs即发出荧光),并能维持长达12 h的靶向标记能力。

(2)α-melittin-NP靶向LSEC后,引起肝细胞内细胞因子和趋化因子环境的剧烈变化,调节LSEC达到免疫激活状态。LSEC细胞转录组测序(康测科技完成)结果表明,纳米颗粒作用后的LSEC免疫应答相关分子mRNA水平显著升高,GO富集分析显示差异性表达基因主要涉及免疫细胞趋化及淋巴细胞激活等。研究者结合流式细胞术和液相多因子联检技术,在蛋白水平上证实α-melittin-NP作用后的LSEC高表达共刺激分子(CD80、CD86、MHC-Ⅱ)、分泌细胞因子(如IL-18、IL-12等)以及趋化因子(如CXCL9、CXCL10等)。

(3)在小鼠动物模型实验证明α-melittin-NP可抑制多种移植肿瘤细胞(B16、4T-1、CT26)向肝脏转移,并显著延长小鼠的生存期。同时,α-melittin-NP也能显著抑制肿瘤的自发肝转移。

(4)α-melittin-NP可激活T细胞产生免疫应答,招募NK和CD8+ T细胞的肝脏浸润,肝脏由免疫耐受状态转变为免疫激活状态。

 

(5)完整调控途径:α-melittin-NP打破了LSEC介导的免疫耐受状态,招募NK和T细胞的肝脏浸润,进而促进NK细胞的分化成熟和T细胞激活,致使肝脏由免疫耐受状态转变为免疫激活状态,有效阻止多种肿瘤(黑色素瘤、乳腺癌、结肠癌)的实验性肝转移和乳腺癌自发性肝转移的发生。

图:肝血窦内皮细胞的靶向标记与免疫调控

该研究应用新型纳米载体α-melittin-NP解决了高效靶向标记及特异性免疫调控LSEC的难题,通过特异性激活LSEC改变肝脏免疫微环境,成功阻断多种肿瘤发生肝转移。提出以LSEC为靶标调控肝脏免疫微环境的新方法,为肿瘤肝转移的治疗提供了新策略。

研究中的mRNA测序部分由康测科技完成。