Bio丨制备基因工程重组细胞外囊泡增强前列腺癌免疫治疗效果
2024-11-01
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来源: Biomaterials

Bio:西北大学联合空军军医大学制备基因工程重组细胞外囊泡增强前列腺癌免疫治疗效果

 
 

前列腺癌 (PCa) 每年占超过 120 万新诊断病例和超过 350,000 例 PCa 相关死亡病例,对男性构成重大健康负担 。目前 PCa 的标准治疗方案包括手术干预、内分泌治疗和化疗。然而,许多患者最终会发展为去势抵抗性 PCa (CRPC)。免疫疗法通过产生积极的长期结果,显着改变了癌症治疗;它已广泛用于各种恶性肿瘤的管理。然而,PCa表现为“冷”肿瘤,其特征是由于其肿瘤突变负荷低、程序性细胞死亡蛋白配体 1 (programmed cell death protein ligand 1, PD-L1) 表达受限和 T 细胞浸润减少,因此对免疫治疗的反应性欠佳。因此,非常有必要专门针对 PCa 治疗量身定制的更新、更有效的免疫治疗方法。

 
 
相关研究
 
 

2024年10月28日,西北大学Wu Guojun、空军军医大学张瑞共同通讯在Biomaterials 上在线发表题为“Genetically modified extracellular vesicles loaded with activated gasdermin D potentially inhibit prostate-specific membrane antigen-positive prostate carcinoma growth and enhance immunotherapy”的研究论文。该研究制备了一种基因工程重组细胞外囊泡PSMAscFv-EVN-GSDMD,其表面表达对前列腺特异性膜抗原(PSMA)具有高亲和力的单链可变抗体片段(scFv),并负载有gasderminD(GSDMD)的N-末端结构域。

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基于 EV 的基因疗法对 PCa 治疗很有希望。研究团队设计了 PSMAscFv-Lamp2b-HA,一种慢病毒载体,表达溶酶体相关膜糖蛋白 2b 基因 (Lamp2b),含有前列腺特异性膜抗原 (PSMA) 特异性 scFv,并将其转染到 HEK-293T 细胞中,获得一种新型 EV,称为 PSMAscFv-EV [21]。随后,通过将 N-GSDMD 加载到 PSMA 中scFv-EV,获得PSMAscFv-电动汽车N-GSDMD,一种基于 HEK-293T EV 的多功能靶向递送平台。设想该平台可以靶向 PSMA 受体,并在没有蛋白酶切割的情况下直接触发 PSMA 阳性 PCa 细胞的焦亡。相关体外和体内结果表明,PSMAscFv-电动汽车N-GSDMD可以特异性靶向 PSMA 阳性 PCa 细胞,导致肿瘤生长抑制和抗肿瘤免疫反应激活。

为了构建靶向 PCa 的功能性 EV,研究团队设计了一种靶向 PSMA 的 scFv,并将其融合到 EV 膜中丰富的 LAMP2B 的 N 端结构域 。将这种融合整合到 pcDNA 3.1 (−) 载体中,以生成表达 PSMA 的质粒scFv-Lamp2b-HA。在该质粒中,血凝素 (HA) 标签被添加到 LAMP2B 的 C 端。用 PSMA 转染 HEK-293T 细胞scFv-Lamp2b-HA 质粒产生 PSMAscFv-过表达 EV . 生成控制点 EV (Ctrl-EVs) 以用作控制点。通过超速离心从转染的 HEK293T 细胞的培养上清液中分离 EV。采用纳米粒子跟踪分析 (NTA) 和透射电子显微镜 (TEM) 测量 EV 的直径并评估其形态;结果表明 EVs 在外泌体范围内。PSMA 的引入scFv-Lamp2b-HA 修饰不会改变 EV 形态或大小分布。 Western blotting 结果显示,HEK293T 细胞及其衍生的 EV 均有效表达融合蛋白 PSMAscFv-Lamp2b-HA。此外,EV 生物标志物 TSG101 和 CD63 的存在证实了EV 提取过程的可靠性。

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研究结果
 
 

在这项研究中,我们建立了 PSMAscFv-电动汽车N-GSDMD,一种基于 HEK-293T EV 的多功能靶向递送平台,并提出了一种可行的 EV 工程策略来特异性诱导焦亡,从而在肿瘤细胞中引发有效的抗肿瘤免疫反应。重要的是,PSMAscFv-电动汽车N-GSDMD治疗导致 22RV1 异种移植物小鼠和 RM-1-PSMA 双荷瘤小鼠的肿瘤受到严重抑制,不良反应最小。总之,结果代表了利用工程 EV 诱导焦亡以进行癌症治疗的潜在有效策略。这种工程化 EV 在 PCa 靶向治疗方面具有巨大潜力,同时也为 PCa 免疫治疗提供了新的见解。

 

(来源:Biomaterials ) 

 原文来源:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S01224004289?via%3Dihub#sec3

 

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