超声靶向纳米气泡共递送NKP-1339与miR-142-5p通过线粒体免疫原性细胞死亡和PD-L1抑制协同治疗癌症

推荐：本研究针对食管鳞癌(ESCC)治疗中免疫抑制微环境(TME)和药物靶向性不足的问题，开发了超声靶向脂质纳米气泡(NKP-1339/miR-142-NBs)共递送系统。通过诱导线粒体功能障碍触发免疫原性细胞死亡(ICD)，同时利用miR-142-5p下调PD-L1表达，在小鼠模型中实现79.72%的肿瘤抑制率，为化学免疫-基因联合治疗提供了新策略。

　　

食管癌是全球癌症相关死亡的第六大原因，其中食管鳞状细胞癌(ESCC)因其高侵袭性和易复发特性，临床治疗面临巨大挑战。传统的手术、放疗和化疗虽能诱导肿瘤细胞凋亡或坏死，但对预防复发效果有限。近年来，免疫治疗通过激活免疫系统清除肿瘤细胞展现出潜力，但肿瘤微环境(TME)的免疫抑制状态和低免疫原性严重限制了其疗效。免疫原性细胞死亡(ICD)作为一种能逆转免疫抑制的新型治疗策略备受关注，但现有ICD诱导剂临床可用性有限。与此同时，免疫检查点抑制剂如PD-1/PD-L1阻断剂虽在临床广泛应用，但单药治疗对"冷肿瘤"效果不佳。如何通过精准递送系统实现ICD诱导与免疫检查点阻断的协同治疗，成为当前研究热点。

针对上述问题，中国三峡大学动物实验中心的研究团队开发了一种创新性的超声靶向脂质纳米气泡系统(NKP-1339/miR-142-NBs)，通过超声靶向微泡破坏(UTMD)技术实现药物和基因的精准共递送。该研究系统评估了该体系在诱导线粒体功能障碍、触发ICD及激活抗肿瘤免疫等方面的机制，相关成果发表在《BIOMATERIALS RESEARCH》上。

研究采用薄膜水化法制备粒径374.87±23.23 nm的纳米气泡，通过紫外可见光谱和凝胶电泳验证了NKP-1339(封装效率45.38%)与miR-142-5p的负载能力。建立ESCC小鼠模型后，通过小动物活体成像和超声造影评估药物动力学，采用流式细胞术检测CD8⁺T细胞比例和细胞凋亡，Western blot分析线粒体分裂蛋白DRP1和融合蛋白OPA1表达，并利用免疫荧光观察钙网蛋白(CRT)膜暴露等ICD标志物。

制备和表征超声纳米气泡

透射电镜显示NKP-1339/miR-142-NBs呈球形且分布均匀，zeta电位7.82±0.406 mV。体内实验证实该体系能延长药物循环时间，肿瘤区域荧光强度比游离药物组高5.54倍。

抗肿瘤效果

联合治疗组肿瘤抑制率达79.72±0.1%，显著高于单药组。TUNEL检测显示该组凋亡率最高(15.09%)，Bax/Bcl-2比值显著上调，证实其通过线粒体凋亡通路发挥作用。

诱导抗肿瘤免疫反应

miR-142-5p通过靶向抑制PD-L1表达，使CD8⁺T细胞比例提升至15.64%。LDH释放实验显示细胞毒性增强，免疫荧光观察到IFN-γ表达量显著增加。

线粒体功能障碍介导的ICD

联合治疗使ATP水平降至最低，ROS阳性细胞比例达60.17%，钙离子浓度显著升高。线粒体形态观察显示严重碎片化，DRP1表达上调而OPA1下调。使用线粒体分裂抑制剂Mdivi-1后，ICD标志物CRT和HMGB1表达显著降低，证实线粒体分裂在ICD中的关键作用。

安全性评估

H&E染色显示主要器官无病理损伤，肝肾指数无统计学差异，证实系统安全性。

该研究创新性地将钌基化合物NKP-1339的ICD诱导能力与miR-142-5p的PD-L1抑制功能相结合，通过超声响应型纳米气泡实现精准递送。研究首次揭示NKP-1339通过破坏线粒体分裂-融合平衡(DRP1/OPA1轴)触发ICD的分子机制，同时证实miR-142-5p可有效逆转PD-1/PD-L1介导的免疫抑制。这种"线粒体免疫原性死亡+免疫检查点阻断"的双通路协同策略，为克服ESCC免疫治疗耐药提供了新思路。UTMD技术的应用不仅解决了基因药物递送难题，还通过增强渗透滞留(EPR)效应提高了肿瘤靶向性，具有显著的转化医学价值。未来研究可进一步优化纳米气泡的规模化生产工艺，并在人源化模型中进行验证，推动该联合策略的临床应用。