打开APP

Nat Communi:借用天然细胞器"导航程序",四川大学华李龙江等发现RHOT1/2驱动的线粒体膜囊泡实现精准肿瘤归巢

  1. 原位肿瘤疫苗
  2. 线粒体膜纳米颗粒(MMNP)
  3. 癌相关成纤维细胞(CAFs)

来源:iNature 2026-08-04 17:21

该研究揭示了一种基于细胞器的选择性细胞间靶向基础机制,构建了具备转化前景、由机制驱动的癌症免疫治疗平台,展示了如何利用天然细胞与分子生物学手段发展精准医疗。

原位肿瘤疫苗的发展受限于缺乏具备精准肿瘤选择性的递送系统。

2026年7月23日,四川大学华李龙江、朱桂全、马学磊、Li Bo共同通讯在Nature Communications(IF=18.1)在线发表题为RHOT1/2-driven mitochondrial membrane vesicles confer tumor-homing selectivity and enable in situ cancer vaccination的研究论文。

本研究证实,癌相关成纤维细胞(CAFs)来源的线粒体具备高效肿瘤归巢特性。研究发现,线粒体上富集的RHOT1/2复合物通过依赖ITSN1的网格蛋白胞吞作用,介导癌细胞对线粒体的选择性摄取。

基于这一发现,研究将高表达RHOT1/2的线粒体外膜改造为纳米囊泡(RMNPs),该囊泡保留了线粒体固有的靶向能力。在多种小鼠肿瘤模型中,负载免疫刺激制剂(TLR7/8激动剂)与金纳米颗粒的RMNPs可实现光热治疗,释放肿瘤抗原并激活抗原呈递细胞,诱导强效CD8⁺T细胞应答,并产生持久的抗肿瘤再攻击保护效应。

上述研究揭示了一种基于细胞器的选择性细胞间靶向基础机制,构建了具备转化前景、由机制驱动的癌症免疫治疗平台,展示了如何利用天然细胞与分子生物学手段发展精准医疗。

图片

开发高特异性、低毒性的治疗策略始终是肿瘤研究的核心目标,旨在根除肿瘤同时最大限度降低复发风险。近年来,免疫疗法借助免疫系统天然识别并清除恶性细胞的能力,发展成为强有力的治疗手段。其中,肿瘤疫苗具备独特优势,可诱导广泛的抗肿瘤免疫应答。但其制备流程复杂、组分与剂量不明确,加之临床疗效有限,限制了转化应用。

针对这一难题,原位肿瘤疫苗应运而生。该策略特异性高、疗效确切,能够直接利用肿瘤微环境内的肿瘤源性抗原发挥作用。然而,大多数肿瘤中该循环常常受损,致使肿瘤细胞逃避免疫监视,最终造成免疫治疗失败。

原位肿瘤疫苗旨在重建肿瘤免疫循环:通过各类制剂诱导肿瘤细胞死亡,促进肿瘤抗原释放,增强树突状细胞(DCs)对抗原的加工与呈递,最终产生肿瘤特异性T细胞应答。这类免疫刺激制剂直接注射至肿瘤内部或肿瘤微环境。肿瘤免疫循环成功重启还可引发远端效应,即在原发灶得到控制的同时,远处未治疗病灶也发生消退。

为提升治疗效果,肿瘤消融手段常与Toll样受体激动剂联合使用,增强疫苗的抗原性与佐剂活性。有研究团队构建激光激活型原位疫苗,通过引入免疫佐剂CpG放大肿瘤免疫循环。

另有研究开发名为AMOPs(Au@MnO2纳米颗粒)的原位疫苗,经激光照射后可有效诱导长效抗肿瘤免疫,显著抑制原发瘤、复发瘤与转移瘤。上述研究证实,将肿瘤病灶直接转化为疫苗具备巨大潜力,是个性化肿瘤治疗极具前景的策略。

尽管已有诸多进展,但全身毒性与人工递送体系效率低下仍是重大难题。探索内源性通路实现靶向原位疫苗递送,将有力推动个性化免疫治疗与精准医学取得突破性进展。已有研究观察到肿瘤微环境中线粒体转移异常激活。

前期实验证实,线粒体转移既可发生在人源肿瘤细胞之间,也存在于小鼠肿瘤细胞之间。与之相符,现有证据表明癌相关成纤维细胞(CAFs)可向前列腺癌细胞转移功能性线粒体,促进肿瘤恶性进展。

本研究发现,来源于CAFs的线粒体(称为癌相关线粒体,CAM)在体内与体外环境下均可主动向肿瘤细胞归巢。随后研究分离CAM外膜,制备粒径100nm的纳米颗粒,命名为线粒体膜纳米颗粒(MMNP)。

荷瘤小鼠静脉注射MMNP后,该材料展现出肿瘤归巢特性。MMNP作为包裹线粒体膜的仿生载体,能够高效穿透肿瘤细胞。与完整线粒体不同,这类囊泡不含致癌核酸或促肿瘤蛋白,具备良好的安全性。因此,利用线粒体自发转移这一生理过程,有望开发新一代原位肿瘤疫苗递送技术。

图片

R848/GNP@RMNP 在黑色素瘤小鼠模型中发挥抗肿瘤免疫效应(图源自Nature Communications

本研究证实MMNP具备极强的肿瘤靶向亲和力。共负载R848(Toll样受体7/8(TLR7/8)激动剂)与金纳米颗粒(GNPs)的MMNP可在肿瘤部位长时间滞留,促进肿瘤抗原释放与抗原呈递细胞(APCs)摄取抗原,并诱发强烈的肿瘤特异性免疫应答。

这种靶向摄取模式使MMNP可在肿瘤微环境中发挥显著生物学作用,且不影响正常组织。在肿瘤移植小鼠模型中,光热消融肿瘤后原位产生肿瘤相关抗原,验证了MMNP的原位疫苗功能。该过程能够强烈激活引流淋巴结(DLNs)内的抗原呈递细胞,增加免疫细胞浸润。

最终,MMNP介导的免疫调节诱发强效抗肿瘤应答,巩固抗肿瘤免疫,并形成长期免疫保护,抵御后续高侵袭性肿瘤再次攻击。

参考消息:https://doi.org/10.1038/s41467-026-75830-y

版权声明 本网站所有注明“来源:生物谷”或“来源:bioon”的文字、图片和音视频资料,版权均属于生物谷网站所有。非经授权,任何媒体、网站或个人不得转载,否则将追究法律责任。取得书面授权转载时,须注明“来源:生物谷”。其它来源的文章系转载文章,本网所有转载文章系出于传递更多信息之目的,转载内容不代表本站立场。不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

87%用户都在用生物谷APP 随时阅读、评论、分享交流 请扫描二维码下载->