恶性实体肿瘤具有密集的细胞外基质(ECM)和免疫抑制微环境(IME)的特点，严重限制了肿瘤的精准高效治疗，导致恶性复发和转移的易感性增加。受到声动力疗法(SDT)诱导的内在免疫反应和声遗传学技术的启发，近期，国科大杭州高等研究院化材学院和中国科学院上海硅酸盐研究所陈航榕教授团队发展了一种“类声遗传学技术”，通过结合超声效应和纳米输送系统来调节免疫微环境中特定蛋白质/基因表达。该研究所构建的功能水凝胶递送平台HA-F127@Ti-MOF-Au/PEG-TK-DOX/PFD(缩写为HFTiDP)，共负载了声敏剂(Ti-MOF-Au)、化疗前药(PEG-TK-DOX)和ECM溶解药物吡非尼酮(PFD)，以实现活性组分高组织穿透递送和内源细胞IME调控。研究表明外源性超声操纵有利于协同减少肿瘤细胞中的P-gp/TP53表达，并触发线粒体介导的凋亡通路，促进肿瘤相关抗原(TAAs)的释放以激活免疫，在胰腺癌和三阴乳腺癌(TNBC)活体模型中显示出高效抗肿瘤免疫治疗效果，并显著抑制肺转移和脾肿大。简言之，该研究发展了一种类声遗传技术的超声介导功能水凝胶递送系统，在外场超声作用下显著下调肿瘤耐药相关基因表达，并强化抗肿瘤免疫疗效，为耐药及易转移型恶性肿瘤提供了一种安全高效的治疗新策略。该研究第一作者是化材学院2021级博士生代子登，题目为“Injectable Responsive Hydrogel Delivery Platform: Enabling High Tissue Penetration and Sonogenetic-Like Potentiating Anti-Tumor Immunotherapy”发表在《Advanced Functional Materials》。
超声介导功能水凝胶抑制耐药、增强抗肿瘤治疗机制示意图
