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黄波/唐科团队发现红细胞微颗粒可作为新型抗肿瘤佐剂

作者:唐科    来源自:中国免疫学会    点击数:165   发布时间:2026-10-28
       不同于传染病疫苗,其在人类历史上挽救了千千万万的生命,肿瘤疫苗迄今为止并未取得成功。尽管如此,人类坚信终有一天疫苗能够控制肿瘤。肿瘤疫苗的实质是将肿瘤抗原通过树突状细胞(DC)有效提呈给T细胞,使得后者对肿瘤细胞实施有效杀伤。得益于高通量测序以及生物信息技术的飞速发展,个体患者的肿瘤抗原发现以及体外合成已不再是难事;当前,DC如何加工处理这些肿瘤抗原并高效提呈,则成为肿瘤疫苗的关键点,这一过程的顺利实现佐剂不可或缺。
       2026年10月23日,中国医学科学院北京协和医学院黄波教授与华中科技大学基础医学院唐科教授团队在《Nature Biomedical Engineering》在线发表研究论文“Autologous erythrocyte microparticles drive antitumor T cell immunity via heme-mediated dendritic cell activation”,揭示红细胞来源的微颗粒(EMP)作为一种新型自身佐剂,通过血红素-REV-ERBα通路解除PPARγ对DC的抑制作用,进而重新激发DC抗肿瘤的新机制。
       当前临床所使用的佐剂依然是以铝佐剂为主,后者在临床应用已有近百年历史。然而,铝佐剂主要诱导抗体产生,而肿瘤免疫治疗则需要T细胞免疫应答。另外,当前的佐剂均非人体自身来源的,面临安全性、组织相容性、制造工艺等多方面的挑战。能否利用自身成分作为佐剂激发抗肿瘤T细胞免疫是领域内的一大挑战。
       黄波教授团队对细胞膜所释放的微颗粒已有近20年的原创探索。团队利用肿瘤细胞来源的微颗粒荷载化疗药物,构建天然生物源性纳米载药体系,证实该体系不仅突破化疗耐药限制,更是揭示载药微颗粒逆转M2巨噬细胞为M1、招募并激活中性粒细胞杀伤肿瘤细胞以及释放NETs封堵血管渗漏、同时还增强DC的抗原提呈。这样一种载药微颗粒肿瘤治疗技术2011进入临床开展试验,2023年,被纳入国家卫健委《全国医疗服务项目技术规范》;现今已有超过数千名肿瘤患者获益于这一新的肿瘤治疗技术。相关技术先后拓展至梗阻性胆管癌治疗、负载代谢小分子、以及肿瘤疫苗的探索。这一系列工作为本项EMP佐剂研究奠定了理论与技术基础。
       在这项研究中,团队将目光投向了红细胞来源的微颗粒(EMP)。人体血液中红细胞数量高达1013级别。红细胞无核,主要通过血红蛋白运输O2。一个血红蛋白则由四个血红素和一个珠蛋白所构成。因此,红细胞来源的EMPs含有大量的血红素。生理状态下,红细胞衰老死亡所释放的游离血红素可被DC摄取,在胞浆中被血红素加氧酶-1(HO-1)氧化为胆绿素和一氧化碳,反而抑制DC功能。然而EMP被DC吞噬后,其携带的大量血红素并未抑制DC,反而激活了DC,这一过程通过作用树突状细胞内节律受体REV-ERBα来实现。
       EMP被DC吞噬后,其膜结构将血红素隐藏在内,避免了HO-1对其分解。随后,吞噬后的EMP进入溶酶体内,通过改变溶酶体酸性pH,介导溶酶体向心迁移至细胞核附近,进而利用溶酶体膜上的血红素转运蛋白HRG1将血红素泵出,从而精准递送血红素至细胞核内,直接激活REV-ERBα。活化的REV-ERBα进一步招募HDAC3和NcoR1形成转录抑制复合物,抑制PPARγ的转录。这一连串的分子事件最终解除了PPARγ对DC抑制这一关键卡点。
       这项研究最具启发性的发现,在于揭示了"递送部位决定生物学功能"的精细逻辑:同样是血红素这一代谢分子,被递送至胞浆(被HO-1氧化)与被递送至细胞核(激活REV-ERBα),引发的生物学结局截然相反。这种由细胞器协同与分工决定的代谢命运,为理解免疫调控提供了全新的视角。

图: EMP重新激活DC的分子机制
左图: EMP进入DC溶酶体内,通过改变溶酶体酸性pH介导核周运动,精准递送血红素至细胞核内,激活REV-ERBα并进一步招募HDAC3和NcoR1形成转录抑制复合物,抑制PPARγ的转录。右图为《Nature Biomedical Engineering》Cover art候选:EMP重新激活树突状细胞,增强CD8+ T细胞介导的抗肿瘤免疫,使肿瘤微环境“枯木逢春”。

       华中科技大学基础医学院生物化学与分子生物学系唐科教授、基础医学2022级博士研究生梁悦、新乡学院副教授孙伟伟为论文共同第一作者;黄波教授与唐科教授为共同通讯作者。团队未来将进一步探索囊泡载药技术在药物靶向递送和肿瘤免疫治疗中的应用基础研究,推动这一原创性的天然佐剂策略实现更广阔的临床转化。

       原文链接:https://www.nature.com/articles/s41551-026-01795-4

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