焦亡是诱导“冷”肿瘤炎症反应的有效策略,可提高免疫治疗的疗效。尽管可生物降解的无机纳米颗粒(BINPs)能够通过释放离子打破细胞内稳态,以实现焦亡,但有限的胞内离子释放效率等问题仍会严重限制焦亡水平和随后的免疫激活。有鉴于此,福建医科大学张芳榕研究员、缪蔚冰教授、中国福建光电信息科学与技术创新实验室孙霞教授和中国科学院福建物构所张云研究员通过异价取代策略合成了一系列具有可调节的胞内离子释放效率的Na3ZrF7:x%Yb3+(NZF:x%Yb,x = 0,9和18)BINPs,并将其用于增强焦亡和肿瘤免疫治疗。
本文要点:
(1)随着Yb3+掺杂量的增加,NZF:x%Yb3+的尺寸会逐渐减小。较小的NZF:x%Yb具有更高的降解率和细胞摄取能力,从而能够提高胞内的离子释放效率。研究发现,胞内的离子释放过程会导致剧烈的细胞内稳态应激和大量的ROS生成,从而引发与caspase-1相关的焦亡。
(2)在三阴性乳腺癌模型中的抗肿瘤实验结果表明,胞内离子释放效率最高的超小NZF:x%Yb(NZF:18%Yb)具有最有效的抗肿瘤能力,其对远端肿瘤能够表现出显著的抑制作用。综上所述,该研究揭示了精确控制NZF:x%Yb的大小对于实现焦亡诱导的免疫治疗的重要性,为BINPs的设计提供了新的见解。
Lin Liu. et al. Tunable Ion-Release Biodegradable Nanoparticles Enhanced Pyroptosis for Tumor Immunotherapy. Biomaterials. 2025
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0142961225000304