肿瘤的免疫原性较差和免疫细胞浸润不足等问题会严重影响免疫治疗的效果,这也凸显了诱导免疫原性细胞死亡和激活免疫系统对于实现更好的免疫治疗效果的重要性。有鉴于此,哈尔滨工程大学杨飘萍教授、贺飞教授和中国科学院长春应化所林君研究员设计并构建了具有丰富铜空位的铁电Bi2CuO4纳米颗粒(BCO-VCu),并将其用于实现铁电增强的细胞凋亡、铜死亡和免疫治疗。
本文要点:
(1)在该结构中,空位抑制的电子-空穴对重组和铁电极化导致的能带弯曲能够产生较高的催化活性,进而可以触发活性氧物种的爆发生成,以诱导细胞凋亡。研究发现,细胞凋亡产生的细胞碎片可作为抗原以激活T细胞。
(2)此外,铁电催化产生的电荷使得该纳米药物能够作为打开细胞膜的“智能开关”,以促进细胞对纳米材料的内吞作用,并关闭Cu+外流途径以引起铜死亡,从而可以通过三磷酸腺苷含量的减少触发产生强烈的免疫应答。研究者也通过核糖核酸转录检测揭示了与免疫应答激活相关的通路。综上所述,该研究开发了一种利用铁电半导体诱导细胞凋亡和铜死亡来增强免疫治疗效果的可行策略。
Yaqian Du. et al. A Vacancy-Engineering Ferroelectric Nanomedicine for Cuproptosis/Apoptosis Co-Activated Immunotherapy. Advanced Materials. 2024
DOI: 10.1002/adma.202403253
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202403253