2019年10月3日，武漢大學化學與分子科學學院生物醫(yī)用高分子材料教育部重點實驗室張先正教授課題組設計了一種蛋白法尼斯基轉移酶（PFTase）驅(qū)動的質(zhì)膜（plasma membrane PM）靶向嵌合肽PCPK，用于質(zhì)膜靶向光動力治療（PM-PDT），并通過誘導腫瘤細胞質(zhì)膜損傷及其損傷相關分子模式（DAMPs）的快速釋放而增強免疫治療。與檢查點阻斷劑anti-PD-1配合后，對轉移性腫瘤具有抑制作用。這種高效的PM-PDT策略通過誘導PM高效損傷及DAMPs的快速釋放能激活強大的抗腫瘤免疫響應，并引發(fā)抗腫瘤免疫反應，在免疫治療領域具有重要意義。該研究成果已發(fā)表在ACS Nano雜志，IF=13.903。博士生張馳、博士生高凡為共同第一作者，張先正教授為該文章的通訊作者。

題目：

Enzyme-Driven Membrane-Targeted Chimeric Peptide for Enhanced Tumor Photodynamic Immunotherapy

期刊：ACS Nano

影響因子13.903

PMID31566945

作者武漢大學博士生張馳、博士生高凡為共同第一作者

作者單位武漢大學

索萊寶合作產(chǎn)品

本文研究人員設計了一種蛋白法尼斯基轉移酶（PFTase）驅(qū)動的質(zhì)膜（plasma membrane PM）靶向嵌合肽PCPK（PpIX-C6-PEG8-kkkkk-sktkc-OMe），用于質(zhì)膜靶向光動力治療（PM-PDT），并通過誘導腫瘤細胞質(zhì)膜損傷及其損傷相關分子模式的快速釋放（DAMPs）而增強免疫治療。PCPK的質(zhì)膜靶向能力源自細胞的K-Ras信號傳導，該信號通路通過PFTase驅(qū)使相應的蛋白驅(qū)動到質(zhì)膜。與光敏劑原卟啉IX（PpIX）結合，PCPK可以產(chǎn)生有細胞毒性的活性氧（ROS），從而使膜相關蛋白失活，引發(fā)脂質(zhì)過氧化，并在光照射下以極低濃度（1μM）破壞質(zhì)膜。特定的質(zhì)膜損傷進一步誘導了DAMPs的快速釋放，導致抗腫瘤免疫反應比常規(guī)細胞質(zhì)定位的光動力療法更強。當與程序性細胞死亡受體1阻斷療法聯(lián)合使用時，這種免疫刺激的質(zhì)膜靶向光動力治療（PM-PDT）還表現(xiàn)出對遠處轉移性腫瘤的抑制作用。通過體外和體內(nèi)實驗發(fā)現(xiàn)PCPK介導的PM-PDT較PCPK-SR介導的CP-PDT具有明顯的抗腫瘤作用。更重要的是，免疫分析進一步證實，PCPK介導的PM-PDT會導致DAMPs的快速釋放，導致比CP-PDT更強的免疫反應。這種高效的PM-PDT策略通過誘導PM高效損傷及DAMPs的快速釋放能激活強大的抗腫瘤免疫響應，并引發(fā)抗腫瘤免疫反應，在免疫治療領域具有重要意義。

靶向細胞膜（PM）的PDT（PM-PDT）結合PD-1檢查點阻斷療法根除原發(fā)腫瘤并抑制遠端腫瘤的示意圖

1、PCPK和PCPK-SR納米顆粒的表征及體外ROS生成

PCPK和PCPK-SR在水溶液中通過靜電和疏水/親水作用自組裝成納米粒子（圖1A，B）。透射電子顯微鏡（TEM，圖1C，D）顯示PCPK和PCPK-SR納米粒子的粒徑分別為29.0 ± 3.8 nm和15.8 ± 4.3 nm，動態(tài)光散射（DLS）分析進一步證明了PCPK和PCPK-SR納米粒子的均勻粒徑分布（圖1E，F(xiàn)）。TEM圖像和DLS分析的結果均表明PCPK和PCPK-SR納米顆粒具有良好的分散性和均一的粒徑。如圖1G所示，由于自組裝納米結構π-π相互作用的存在，表明PCPK和PCPK-SR形成PpIX二聚體。而PpIX的引入賦予PCPK和PCPK-SR在光照下產(chǎn)生活性氧ROS的能力。本文利用ROS熒光指示劑DCFH-DA進行ROS檢測。圖1G顯示PCPK和PCPK-SR的熒光強度均隨著照射時間的延長而增加，并且兩者表現(xiàn)出相同的ROS生成能力。隨后又通過激光共聚焦掃描顯微鏡（CLSM）在細胞水平檢測到ROS的生成。如圖1I所示，在沒有光照射的情況下，在PCPK和PCPK-SR組中均檢測不到綠色熒光。兩組的強烈綠色熒光表明光照射下，PCPK和PCPK-SR在細胞水平上都有ROS生成能力。

2、研究PCPK和PCPK-SR的細胞PM靶向效果和滯留

熒光共定位分析顯示了PCPK的PM靶向作用。細胞內(nèi)的法尼基化可以驅(qū)動K-Ras衍生的嵌合肽PCPK靶向作用細胞PM。靜電相互作用首先介導了PCPK-SR對PM的靶向作用，然后由于PCPK-SR的吸收和排泄，PM靶向作用逐漸減弱和消失。

3、體外細胞毒性和PM-PDT的療效及PM-PDT介導的細胞死亡機制

PCPK可以通過PM-PDT破壞細胞PM并誘導快速細胞死亡。PCPK具有強大的細胞PM靶向能力，而PM-PDT可以有效破壞細胞PM的完整性。因此，事實證明，PCPK介導的PM-PDT通過破壞細胞PM而引發(fā)細胞壞死。

4、免疫功能

PCPK介導的PM-PDT可以選擇性破壞細胞PM，并誘導HMGB1和ATP等細胞內(nèi)容物的快速釋放，從而進一步促進抗腫瘤免疫反應。PM-PDT通過誘導DAMP的快速釋放而表現(xiàn)出比CP-PDT更好的免疫刺激作用。

據(jù)報道，抗腫瘤免疫反應的激活將會伴隨著相關細胞因子的產(chǎn)生(如TNF –α、IL-6)和樹突狀細胞的成熟。本文研究人員通過皮下注射4T1細胞建立了BALB/c小鼠的4T1腫瘤模型，使用不同材料處理小鼠48 h后采集血清樣本，并通過ELISA方法檢測細胞因子含量，發(fā)現(xiàn)PCPK介導的PM-PDT可導致細胞因子的釋放高于其他，顯示了免疫應答的有效激活。

5、聯(lián)合化療與免疫治療的抗腫瘤效果

聯(lián)合PD-1治療時，由于高PM-PDT的功效和強大的全身性抗腫瘤免疫反應，PCPK對原發(fā)性和遠處腫瘤均顯示出更強的抗腫瘤作用。

6、流式細胞儀檢測遠處腫瘤中的腫瘤浸潤T淋巴細胞

快速釋放的DAMP，與PKPK-SR介導的CP-PDT相比，PCPK介導的PMPDT表現(xiàn)出更高的PDT效率并且可以引發(fā)更強的抗腫瘤免疫應答。

本文研究人員通過體外和體內(nèi)實驗發(fā)現(xiàn)PCPK介導的PM-PDT較PCPK-SR介導的CP-PDT具有明顯的抗腫瘤作用。PCPK介導的PM-PDT會導致DAMPs的快速釋放，與檢查點阻斷劑anti-PD-1配合后,對轉移性腫瘤具有抑制作用。這種高效的PM-PDT策略在抗腫瘤的免疫治療方面具有巨大的應用潛力，在免疫治療領域具有重要意義。

文章題目：

Microneedle-Assisted Transdermal Delivery of Etanercept for Rheumatoid Arthritis Treatment

PMID：31096705

IF：4.773

雜志名稱：

Pharmaceutics

引用產(chǎn)品：

SEKM-0034：Mouse TNF-α ELISA Kit

合作單位：

鄭州大學

文章題目：

An anti-inflammatory peptide and brain-derived neurotrophic factor-modified hyaluronan-methylcellulose hydrogel promotes nerve regeneration in rats with spinal cord injury

PMID：30705588

IF：4.47

雜志名稱：

International Journal of Nanomedicine

引用產(chǎn)品：

SEKM-0143：Mouse BDNF ELISA Kit

合作單位：

中國人民武裝警察部隊后勤學院

文章題目：

Antidiabetic effects of water-soluble Korean pine nut protein on type 2 diabetic mice

PMID：31228801

IF：3.7

雜志名稱：

biomedicine & pharmacotherapy

引用產(chǎn)品：

SEKM-0141：Mouse Insulin ELISA Kit

合作單位：

哈爾濱工業(yè)大學

文章題目：

Hydrogen gas reduces HMGB1 release in lung tissues of septic mice in an Nrf2/HO-1-dependent pathway

PMID：30660872

IF：3.361

雜志名稱：

International Immunopharmacology

引用產(chǎn)品：

SEKM-0034：Mouse TNF-α ELISA Kit

SEKM-0007：Mouse IL-6 ELISA Kit

SEKM-0010：Mouse IL-10 ELISA Kit

合作單位：

天津醫(yī)科大學

文章題目：

Eriodictyol Attenuates Myocardial Ischemia-Reperfusion Injury through the Activation of JAK2

PMID：29441020

IF：3.2

雜志名稱：

Frontiers in Physiology

引用產(chǎn)品：

SEKR-0017：Rat CRP ELISA Kit

合作單位：

濱州醫(yī)學院