靶向胰腺癌基质高效递送IL-2免疫基因的协同治疗新策略

本研究针对胰腺导管腺癌(PDAC)基质屏障致免疫治疗耐药难题，开发了靶向FN1的LQT肽修饰LDCP纳米颗粒，实现IL-2 pDNA特异性递送至胰腺星状细胞(PSCs)，显著增强CD8+ T细胞浸润并逆转免疫抑制微环境，为联合免疫检查点抑制剂治疗PDAC提供新方案。

胰腺导管腺癌（PDAC）因其侵袭性强、化疗耐药性高而成为最致命的恶性肿瘤之一。尽管免疫疗法在多种癌症中展现出潜力，但在PDAC治疗中却举步维艰。这主要归因于两个核心难题：其一，PDAC特有的致密基质屏障像坚固的堡垒般阻碍治疗药物渗透；其二，系统性毒性问题限制了治疗剂量的提升。肿瘤微环境中大量的胰腺星状细胞（PSCs）是形成这种纤维化基质的关键介质，它们通过产生大量细胞外基质蛋白（如纤维连接蛋白1(FN1)）构建起物理和生化屏障。如何突破这道屏障，将治疗基因精准递送至靶细胞，并激活抗肿瘤免疫应答，成为当前研究的重要突破口。

针对这一挑战，研究团队开发了一种创新的基质靶向基因递送平台，为实现PDAC高效免疫基因治疗提供了新思路。该研究成果已发表于《Molecular Therapy》期刊。

研究人员采用的核心技术方法包括：通过体外-体内噬菌体展示筛选技术鉴定出特异性靶向PSCs表面FN1的LQT肽；构建由pH响应性磷酸钙核心、胸腺素封端的聚酰胺-胺树枝状大分子和脂质组成的LDCP纳米颗粒；利用LQT肽功能化修饰纳米颗粒实现靶向递送白细胞介素-2(IL-2)质粒DNA(pDNA)；通过体内外实验评估纳米颗粒的靶向性、穿透性和基因表达效率；结合抗PD-1抗体或OX40配体(OX40L)等免疫调节剂评估联合治疗效果。

LQT肽的筛选与靶向特性验证

通过噬菌体展示筛选技术，研究团队成功鉴定出LQT肽，该肽能特异性结合胰腺星状细胞(PSCs)表面高度表达的纤维连接蛋白1(FN1)。实验证实LQT肽对活化的PSCs具有高度选择性结合能力，而对正常胰腺细胞或癌细胞系结合较弱，确立了其作为靶向递送分子的特异性。

LQT-LDCP纳米颗粒的构建与表征

研究团队设计了由脂质-树枝状大分子-磷酸钙(LDCP)组成的纳米颗粒系统，并通过LQT肽进行表面功能化修饰。该纳米颗粒的核心采用pH响应性磷酸钙材料，能够在酸性环境（如内吞体）中溶解，促进内容物释放；树枝状大分子部分采用胸腺素封端的PAMAM dendrimers，有效压缩pDNA并促进核定位；外层脂质涂层增强稳定性并改善生物分布。表征结果显示LQT-LDCP纳米颗粒具有理想的粒径、zeta电位和pDNA包封效率。

体外基因递送与表达评估

在细胞模型中，LQT-LDCP纳米颗粒展现出卓越的基因递送效率。与未修饰的纳米颗粒相比，LQT修饰显著增强了纳米颗粒在PSCs中的摄取和IL-2 pDNA的转染效率。同时，该纳米系统通过pH响应性核心促进内吞体逃逸，通过树枝状大分子结构促进核定位，实现了高效的基因表达。IL-2的成功表达进一步激活了T细胞，证明其功能性活性。

体内靶向性与生物分布研究

在PDAC小鼠模型中，静脉注射LQT-LDCP纳米颗粒后，通过活体成像和组织分布分析发现，纳米颗粒在肿瘤部位显著富集，且穿透深度明显增加。与未靶向纳米颗粒相比，LQT修饰使纳米颗粒在肿瘤基质中的积累量提高3倍以上，有效克服了基质屏障的限制。此外，在主要脏器中的分布较低，表明其良好的靶向性和潜在的安全性。

抗肿瘤免疫应答评估

单次注射LQT-LDCP/IL-2 pDNA后，肿瘤局部产生高水平的IL-2，显著增强了CD8⁺ T细胞的浸润和活化。免疫荧光分析显示治疗组肿瘤中CD8⁺ T细胞数量增加5倍，颗粒酶B⁺ 细胞毒性T细胞比例显著上升。同时，免疫抑制性细胞（如调节性T细胞(Tregs)和髓源性抑制细胞(MDSCs)）比例下降，表明肿瘤免疫微环境从"冷"向"热"转变。

联合免疫治疗的效果

研究进一步探索了LQT-LDCP/IL-2基因治疗与免疫检查点抑制剂（抗PD-1抗体）或共刺激分子（OX40L）的联合策略。结果显示，联合治疗产生了协同抗肿瘤效果，显著抑制了肿瘤生长并延长小鼠生存期。抗PD-1联合治疗组中60%的小鼠达到完全缓解，且能抵抗肿瘤再挑战，表明产生了持久免疫记忆。OX40L联合治疗同样显示出强大的抗肿瘤效果，进一步验证了该平台的联合治疗潜力。

安全性评价

系统性安全性评估表明，LQT-LDCP纳米颗粒不会引起显著的组织病理学变化或血液学毒性。与传统重组IL-2蛋白治疗相比，局部基因递送方式避免了系统性高细胞因子血症风险，血清中IL-2水平维持在较低水平，表明该策略具有更好的安全性特征。

研究结论与讨论部分强调，这种基质靶向免疫基因治疗平台成功解决了PDAC治疗中的多个关键难题：通过LQT肽靶向FN1克服了基质渗透障碍；通过LDCP纳米系统设计实现了高效基因递送和表达；通过局部IL-2产生激活了抗肿瘤免疫应答；通过与免疫调节剂联合产生了协同治疗效果。该研究的意义在于提供了一种安全有效的PDAC治疗新策略，将靶向基因递送与免疫治疗有机结合，不仅为PDAC治疗提供了新思路，也为其他基质丰富的实体瘤治疗提供了可借鉴的技术平台。研究者建议未来进一步探索该平台递送其他免疫调节因子（如细胞因子、趋化因子或免疫激活基因）的潜力，以及其临床转化可行性。