多形性膠質母細胞瘤(GBM)是危害性極高的腦腫瘤,其特征是預後不良、死亡率極高和複發傾向高。盡管在手術、放療和化療方麵取得了進展,但GBM患者的中位生存時間僅為15-16個月,5年總生存率不到5%。因此,迫切需要開發治療GBM的新的有效治療方案。近日,深圳大學第一附屬醫院和中國科學院大學的研究學者在Nat Commun上發表了一篇學術論文,題為“Exploration and functionalization of M1-macrophage extracellular vesicles for effective accumulation in glioblastoma and strong synergistic therapeutic effects”,在這項研究中,他們成功開發了M1樣巨噬細胞衍生的細胞外囊泡(M1EV),發現M1EV在GBM中能有效積累,並具有強協同治療效果。
研究人員從64例人膠質瘤患者中收集了腫瘤樣本,按WHO分類,包括低級別膠質瘤(LGG:彌漫性星形細胞瘤,DA)和高級別膠質瘤(HGG:間變性星形細胞瘤,AA;GBM),利用免疫組化(IHC)用於定量腫瘤相關巨噬細胞(TAM),結果發現,GBM中富集M2巨噬細胞,且大多數浸潤巨噬細胞來自外周血。因此,他們設想使用來自M1樣巨噬細胞的EV作為一種策略,以促進通過血腦屏障(BBB)和免疫調節性抗膠質瘤治療靶向藥物遞送到腫瘤。
為了最大限度地發揮協同效應,他們使用兩種疏水劑(化學激發源CPPO(C)和光敏劑Ce6(C))進一步功能化了M1EV的膜,並將親水性缺氧活化前體藥物AQ4N(A)加載到M1EV的內核中。靜脈注射後,M1衍生的細胞外囊泡CCA-M1EV的固有性質允許血腦屏障滲透,並通過M2至M1極化調節免疫抑製腫瘤微環境,從而增加過氧化氫(H2O2) 級別。此外,H之間的反應2O2CPPO產生化學能,可用於Ce6活化產生大量活性氧,實現化學激發光動力療法(CDT)。由於這種反應消耗氧氣,腫瘤缺氧的惡化也導致無毒AQ4N轉化為有毒的AQ4進行化療。因此,CCA-M1EV在GBM中實現了協同免疫調節,CDT和乏氧活化化療,以發揮有效的治療效果。最後,研究人員利用細胞來源的異種移植和患者來源的異種移植模型中證明了CCA-M1EV對GBM的出色效果,強調了該高度靈活的M1EV係統在支持難以治療的GBM的多模式療法方麵的巨大潛力。
參考文獻:Wang, X., Ding, H., Li, Z. et al. Exploration and functionalization of M1-macrophage extracellular vesicles for effective accumulation in glioblastoma and strong synergistic therapeutic effects. Sig Transduct Target Ther 7, 74 (2022). https://doi.org/10.1038/s41392-022-00894-3