2019年10月3日，武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院生物醫(yī)用高分子材料教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室張先正教授課題組設(shè)計(jì)了一種蛋白法尼斯基轉(zhuǎn)移酶（PFTase）驅(qū)動(dòng)的質(zhì)膜（plasma membrane PM）靶向嵌合肽PCPK，用于質(zhì)膜靶向光動(dòng)力治療（PM-PDT），并通過(guò)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞質(zhì)膜損傷及其損傷相關(guān)分子模式（DAMPs）的快速釋放而增強(qiáng)免疫治療。與檢查點(diǎn)阻斷劑anti-PD-1配合后，對(duì)轉(zhuǎn)移性腫瘤具有抑制作用。這種高效的PM-PDT策略通過(guò)誘導(dǎo)PM高效損傷及DAMPs的快速釋放能激活強(qiáng)大的抗腫瘤免疫響應(yīng)，并引發(fā)抗腫瘤免疫反應(yīng)，在免疫治療領(lǐng)域具有重要意義。該研究成果已發(fā)表在A(yíng)CS 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(xué)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(xué)

索萊寶合作產(chǎn)品

本文研究人員設(shè)計(jì)了一種蛋白法尼斯基轉(zhuǎn)移酶（PFTase）驅(qū)動(dòng)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(dòng)力治療（PM-PDT），并通過(guò)誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞質(zhì)膜損傷及其損傷相關(guān)分子模式的快速釋放（DAMPs）而增強(qiáng)免疫治療。PCPK的質(zhì)膜靶向能力源自細(xì)胞的K-Ras信號(hào)傳導(dǎo)，該信號(hào)通路通過(guò)PFTase驅(qū)使相應(yīng)的蛋白驅(qū)動(dòng)到質(zhì)膜。與光敏劑原卟啉IX（PpIX）結(jié)合，PCPK可以產(chǎn)生有細(xì)胞毒性的活性氧（ROS），從而使膜相關(guān)蛋白失活，引發(fā)脂質(zhì)過(guò)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(jìn)一步誘導(dǎo)了DAMPs的快速釋放，導(dǎo)致抗腫瘤免疫反應(yīng)比常規(guī)細(xì)胞質(zhì)定位的光動(dòng)力療法更強(qiáng)。當(dāng)與程序性細(xì)胞死亡受體1阻斷療法聯(lián)合使用時(shí)，這種免疫刺激的質(zhì)膜靶向光動(dòng)力治療（PM-PDT）還表現(xiàn)出對(duì)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移性腫瘤的抑制作用。通過(guò)體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)PCPK介導(dǎo)的PM-PDT較PCPK-SR介導(dǎo)的CP-PDT具有明顯的抗腫瘤作用。更重要的是，免疫分析進(jìn)一步證實(shí)，PCPK介導(dǎo)的PM-PDT會(huì)導(dǎo)致DAMPs的快速釋放，導(dǎo)致比CP-PDT更強(qiáng)的免疫反應(yīng)。這種高效的PM-PDT策略通過(guò)誘導(dǎo)PM高效損傷及DAMPs的快速釋放能激活強(qiáng)大的抗腫瘤免疫響應(yīng)，并引發(fā)抗腫瘤免疫反應(yīng)，在免疫治療領(lǐng)域具有重要意義。

靶向細(xì)胞膜（PM）的PDT（PM-PDT）結(jié)合PD-1檢查點(diǎn)阻斷療法根除原發(fā)腫瘤并抑制遠(yuǎn)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(guò)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(dòng)態(tài)光散射（DLS）分析進(jìn)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(jié)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(jié)構(gòu)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(jìn)行ROS檢測(cè)。圖1G顯示PCPK和PCPK-SR的熒光強(qiáng)度均隨著照射時(shí)間的延長(zhǎng)而增加，并且兩者表現(xiàn)出相同的ROS生成能力。隨后又通過(guò)激光共聚焦掃描顯微鏡（CLSM）在細(xì)胞水平檢測(cè)到ROS的生成。如圖1I所示，在沒(méi)有光照射的情況下，在PCPK和PCPK-SR組中均檢測(cè)不到綠色熒光。兩組的強(qiáng)烈綠色熒光表明光照射下，PCPK和PCPK-SR在細(xì)胞水平上都有ROS生成能力。

2、研究PCPK和PCPK-SR的細(xì)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(xì)胞內(nèi)的法尼基化可以驅(qū)動(dòng)K-Ras衍生的嵌合肽PCPK靶向作用細(xì)胞PM。靜電相互作用首先介導(dǎo)了PCPK-SR對(duì)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(xì)胞毒性和PM-PDT的療效及PM-PDT介導(dǎo)的細(xì)胞死亡機(jī)制

PCPK可以通過(guò)PM-PDT破壞細(xì)胞PM并誘導(dǎo)快速細(xì)胞死亡。PCPK具有強(qiáng)大的細(xì)胞PM靶向能力，而PM-PDT可以有效破壞細(xì)胞PM的完整性。因此，事實(shí)證明，PCPK介導(dǎo)的PM-PDT通過(guò)破壞細(xì)胞PM而引發(fā)細(xì)胞壞死。

4、免疫功能

PCPK介導(dǎo)的PM-PDT可以選擇性破壞細(xì)胞PM，并誘導(dǎo)HMGB1和ATP等細(xì)胞內(nèi)容物的快速釋放，從而進(jìn)一步促進(jìn)抗腫瘤免疫反應(yīng)。PM-PDT通過(guò)誘導(dǎo)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(bào)道，抗腫瘤免疫反應(yīng)的激活將會(huì)伴隨著相關(guān)細(xì)胞因子的產(chǎn)生(如TNF –α、IL-6)和樹(shù)突狀細(xì)胞的成熟。本文研究人員通過(guò)皮下注射4T1細(xì)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(guò)ELISA方法檢測(cè)細(xì)胞因子含量，發(fā)現(xiàn)PCPK介導(dǎo)的PM-PDT可導(dǎo)致細(xì)胞因子的釋放高于其他，顯示了免疫應(yīng)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(shí)，由于高PM-PDT的功效和強(qiáng)大的全身性抗腫瘤免疫反應(yīng)，PCPK對(duì)原發(fā)性和遠(yuǎn)處腫瘤均顯示出更強(qiáng)的抗腫瘤作用。

6、流式細(xì)胞儀檢測(cè)遠(yuǎn)處腫瘤中的腫瘤浸潤(rùn)T淋巴細(xì)胞

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

本文研究人員通過(guò)體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)PCPK介導(dǎo)的PM-PDT較PCPK-SR介導(dǎo)的CP-PDT具有明顯的抗腫瘤作用。PCPK介導(dǎo)的PM-PDT會(huì)導(dǎo)致DAMPs的快速釋放，與檢查點(diǎn)阻斷劑anti-PD-1配合后,對(duì)轉(zhuǎn)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(yīng)用潛力，在免疫治療領(lǐng)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(chēng)：

Pharmaceutics

引用產(chǎn)品：

SEKM-0034：Mouse TNF-α ELISA Kit

合作單位：

鄭州大學(xué)

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(chēng)：

International Journal of Nanomedicine

引用產(chǎn)品：

SEKM-0143：Mouse BDNF ELISA Kit

合作單位：

中國(guó)人民武裝警察部隊(duì)后勤學(xué)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(chēng)：

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(xué)

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(chēng)：

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(xué)

文章題目：

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

PMID：29441020

IF：3.2

雜志名稱(chēng)：

Frontiers in Physiology

引用產(chǎn)品：

SEKR-0017：Rat CRP ELISA Kit

合作單位：

濱州醫(yī)學(xué)院