细胞机械感知
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Cell子刊:夏宇飞团队提出“机械免疫疗法”新范式,钻孔激活树突状细胞
生物世界· 2025-12-12 04:21
研究背景与挑战 - 当前免疫疗法主要利用TLR激动剂或STING激活剂等生化线索来启动免疫激活[1] - 尽管机制明确,但新型分子面临严格的监管和高昂的研发成本,阻碍了临床转化[1] - 利用细胞机械感知等物理线索,正成为激发免疫反应的补充途径[1] 核心研究成果 - 研究团队将铝佐剂重构为颗粒稳定型皮克林乳液,实现了与树突状细胞膜的界面直接作用,从而激活PIEZO1介导的机械信号转导[2] - 这种界面力学与生物化学信号的双重调控策略,显著增强了树突状细胞活化、抗原交叉呈递和Th1极化免疫应答[2] - 研究提出了“机械免疫疗法”新范式,通过融合材料科学与免疫学,成功解锁了临床佐剂的免疫潜能[2] 技术方法与机制 - 设计铝佐剂稳定型皮克林乳液,重新利用已获批的铝佐剂,以协同机械和生化信号[4] - ASPE具有界面明矾和最佳刚性,其特点是在内吞过程中能促进与树突状细胞的接触面积扩大,传递局部应力,从而激活PIEZO1介导的钙离子/丝裂原活化蛋白激酶信号通路[4] - 这增强了抗原交叉呈递和Th1免疫[4] 实验数据与效果 - 在老年小鼠的水痘-带状疱疹病毒疫苗模型中,共递送TLR4激动剂进一步增强了免疫原性,效果优于铝佐剂+MPLA[4] - 在抗原脉冲树突状细胞疗法联合PD-1阻断治疗中,经ASPE-M处理的树突状细胞所实现的肿瘤抑制效果是基于肿瘤裂解物-M的临床方法的2.11倍[4] 核心发现总结 - 通过皮克林乳液设计实现的重构铝佐剂作为界面机械佐剂[7] - ASPE能够直接与树突状细胞膜进行界面接触[7] - 通过PIEZO1-钙-MAPK信号转导的机械刺激可重新编程树突状细胞[7] - 机械感知和TLR4的双重激活增强Th1和记忆免疫反应[7] - 调整已获批材料的界面力学特性能够解锁具有转化潜力的机械免疫疗法[6]