【IF 26.8】突破肿瘤免疫治疗瓶颈！钙基纳米材料诱导焦亡新策略登顶

在肿瘤免疫治疗领域，“冷肿瘤" 微环境（TME）导致的免疫响应不足、抗原呈递效率低一直是临床转化的核心难题。近期，李晶团队在Advanced Materials（IF 26.8）发表重磅研究，提出一种 “微乳液法合成钙基纳米材料 + 焦亡启动免疫治疗" 的创新方案，成功破解上述困境。Absin（爱必信）ELISA 试剂盒，抗体也荣幸参与其中，为研究的顺利推进提供了有力支持。

一、研究背景与核心思路：精准瞄准免疫治疗痛点

当前肿瘤免疫治疗面临两大核心挑战：

1. TME immunosuppression：肿瘤微环境中 M2 型巨噬细胞富集、调节性 T 细胞（Treg）过多，抑制免疫细胞浸润；
2. weak immune response：肿瘤细胞免疫原性低，抗原呈递分子（如 MHC-I）表达不足，难以激活细胞毒性 T 细胞。

团队创新性提出：利用钙基纳米材料的 Ca²⁺释放能力诱导肿瘤细胞焦亡（免疫原性细胞死亡），同时通过纳米材料的阴离子组分调节 TME，双管齐下增强免疫响应。

但传统钙基纳米材料合成存在 “尺寸不均、易团聚" 问题，团队因此开发了水包油（W/O）微乳液法—— 以十二烷基苯磺酸钙同时作为表面活性剂和钙源，高效合成 13 种不同形貌的钙基纳米材料（如琥珀酸钙、柠檬酸钙等），并最终选择聚乙二醇化琥珀酸钙纳米粒（PCS NPs）开展深入研究。

 

二、核心研究成果：PCS NPs 实现 “焦亡诱导 + TME 重塑" 双重效

1. 微乳液法突破合成瓶颈，13 种钙基纳米材料高效制备

团队通过微乳液法，在室温下 10 分钟内即可合成尺寸均一、形貌可控的钙基纳米材料。其中：

• · 琥珀酸钙、柠檬酸钙等 11 种纳米材料直径约 200 nm（适合体内递送）；

• · 硫酸钙呈纺锤形、硫代硫酸钙呈六边形，且所有材料分散性优异（无团聚）。

图1：典型钙基纳米材料的形貌及结构表征

2. PCS NPs 的 pH 响应性：精准靶向肿瘤微环境

PCS NPs 在中性环境（pH 7.4，正常组织）中稳定性优异（24h 降解 <25%），而在弱酸性 TME（pH 6.5）中 1h 内降解率达 80%，快速释放 Ca²⁺和琥珀酸根离子，实现 “靶向释放、减少脱靶"（图 2j）。

图2：PCS NPs的理化性能及pH响应释放曲线

3. 体外实验：Ca²⁺过载诱导焦亡，琥珀酸上调 MHC-I

• 焦亡激活：PCS NPs 释放的 Ca²⁺导致肿瘤细胞（4T1）内 Ca²⁺过载，激活 NLRP3 炎症小体→caspase-1 剪切→GSDMD-N 孔道形成，细胞出现肿胀、气泡等焦亡特征（图 3h），同时释放 IL-1β 和 LDH（图 3j-k）；

图3：PCS NPs诱导4T1细胞焦亡的形态及分子特征

• ICD 效应：焦亡伴随钙网蛋白（CRT）暴露、ATP 和 HMGB1 释放（图 4b-d），有效激活树突状细胞（DCs）；

• TME 重塑：琥珀酸根离子抑制组蛋白去甲基化酶（LSD），显著上调肿瘤细胞和 DCs 表面 MHC-I 表达（图 4i-j），提升抗原呈递效率。

图4：PCS NPs诱导的ICD效应及MHC-I表达上调结果

4. 体内实验：抑制原发肿瘤 + 抗转移，激活全身免疫

在 Balb/c 小鼠双侧肿瘤模型中，PCS NPs 治疗组：

• 原发肿瘤体积较对照组缩小 78%，远端转移瘤生长被显著抑制（图 5b-g）；

图5：PCS NPs对小鼠原发肿瘤及转移瘤的抑制效果

• 肿瘤内 CD8⁺T 细胞比例提升 2.77 倍，M2 型巨噬细胞向 M1 型转化（图 6c-e），Treg 细胞比例下降 67%，成功将 “冷肿瘤" 转为 “热肿瘤"。

图6：PCS NPs对肿瘤免疫微环境细胞群体的调节作用

三、Absin 产品：支撑关键实验的 “科研利器"

这项顶刊研究的核心机制验证，离不开 Absin 三大关键试剂的精准助力，每一款产品都直接支撑了实验结论的可靠性：

1. 抗 Cleaved Caspase-1 抗体（货号：abs143596）—— 焦亡通路的 “验证金标准"

• 实验应用：Western blot 检测 4T1 细胞中 c-Cas-1 蛋白表达；

 

• 关键作用：c-Cas-1 是焦亡通路的 “开关分子"，Absin 的高特异性抗体清晰检测到 PCS NPs 处理后 c-Cas-1 的显著上调，直接证实 caspase-1/GSDMD 介导的焦亡通路被激活，为 “焦亡诱导" 结论提供核心证据。

2. 抗 F-Actin 抗体（货号：abs123596）—— 肿瘤迁移抑制的 “可视化工具"

• 实验应用：Western blot 检测 4T1 细胞中 F-Actin 蛋白表达；

 

• 关键作用：F-Actin 是细胞骨架的核心组分，直接影响肿瘤细胞的迁移和侵袭能力。Absin 抗体检测到 PCS NPs 处理后 F-Actin 表达显著下调，结合细胞迁移实验，证实 Ca²⁺过载通过破坏细胞骨架抑制肿瘤转移，完善了 “抑瘤 + 抗转移" 的机制链。

 

3. HMGB1 ELISA 试剂盒（货号：abs552345）——ICD 效应的 “量化标尺"

• 实验应用：检测 4T1 细胞上清中 HMGB1 的释放量；

• 关键作用：HMGB1 是免疫原性细胞死亡（ICD）的标志性 DAMPs 分子，其释放量直接反映 ICD 效应强度。Absin ELISA 试剂盒精准量化 PCS NPs 处理后 HMGB1 的释放量（较对照组提升 4.2 倍），结合 CRT 和 ATP 检测，共同证实 PCS NPs 可有效诱导 ICD，为 DCs 激活和后续免疫响应提供 “源头动力"。

四、总结与展望：从基础研究到临床转化的 “桥梁"

该研究不仅提供了一种 “通用型钙基纳米材料合成方法"，更开创了 “焦亡诱导 + TME 重塑" 的肿瘤免疫治疗新策略，为解决 “冷肿瘤" 难题提供了新思路。而 Absin 作为科研试剂领域的深耕者，通过高特异性抗体和精准检测试剂盒，为这类突破性研究提供了可靠的实验支撑 —— 从分子机制验证到功能效应量化，Absin 产品始终是科研人员探索未知的 “得力伙伴"。

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