服务案例Mater Today Bio (IF=10.2)|LiP-MS助力解析高良姜素纳米疫苗重塑卵巢癌微环境机制

所属分类: 技术干货

发布时间: 2026-04-19

概要: 今天为大家解读的研究聚焦于卵巢癌这一高复发率、低生存率的妇科恶性肿瘤,开发了一种基于细胞膜包被技术的新型仿生纳米疫苗(GA-NPs@DCV),旨在通过抑制免疫逃逸并重塑肿瘤免疫微环境,为卵巢癌提供强有力的免疫治疗新策略。




期刊名称:Materials Today Bio

发表时间:2026年2月

影响因子:10.2

期刊分区:JCR 1区/中科院 1区

服务单位:新疆大学

服务产品:LiP-MS药物靶点筛选解决方案

样本类型:ID8卵巢癌细胞、C57BL/6小鼠、OT-I/OT-II转基因小鼠、骨髓衍生树突状细胞等

其他信息:细胞热位移分析、流式细胞术、免疫荧光、高效液相色谱、小动物活体成像

今天为大家解读一项发表于交叉学科权威期刊Materials Today Bio的研究,标题为“Galangin-loaded biomimetic dendritic cells membrane nanovaccine reprograms the ovarian cancer microenvironment via Stat3/IDO1/AhR axis to boost immunotherapy”。该研究聚焦于卵巢癌这一高复发率、低生存率的妇科恶性肿瘤,开发了一种基于细胞膜包被技术的新型仿生纳米疫苗(GA-NPs@DCV),旨在通过抑制免疫逃逸并重塑肿瘤免疫微环境,为卵巢癌提供强有力的免疫治疗新策略。

本研究由新疆大学李金耀团队主导完成,谱度众合在本研究分子机制解码环节提供的LiP-MS药物靶点筛选解决方案发挥了至关重要的核心作用:精准确证了高良姜素(GA)的直接结合靶点——Stat3蛋白。这一关键数据,为后续阐明GA如何通过抑制Stat3/IDO1/AhR信号轴阻断免疫逃逸,以及纳米疫苗如何重塑色氨酸代谢微环境提供了核心证据,有力地推动了该免疫干预策略向临床转化的进程。


01
研究背景

卵巢癌(OC)起病隐匿,多数患者确诊时已处于晚期,复发和转移风险极高,临床治疗面临巨大挑战。尽管以树突状细胞(DC)疫苗为代表的免疫疗法在激活特异性抗肿瘤免疫方面展现出潜力,但其临床疗效仍受限于肿瘤相关抗原(TAAs)递送效率低、淋巴结归巢能力弱等关键问题。

在肿瘤微环境(TME)中,Stat3通路的异常激活不仅阻碍DC成熟与抗原递送,还能诱导下游关键酶IDO1的高表达。IDO1过表达会催化色氨酸(Trp)降解为犬尿氨酸(Kyn),进而激活芳香烃受体(AhR),导致效应T细胞代谢受阻并招募调节性T细胞(Tregs),最终引发严重的肿瘤免疫逃逸。天然黄酮类化合物高良姜素(GA)具有抑制多种恶性肿瘤的潜力,但其水溶性差、体内代谢快等缺陷极大地限制了其实际临床应用。



02
研究设计

本研究采用“靶点筛选确证-仿生疫苗构建-免疫机制解析-体内抗肿瘤转化”的系统性研究范式:

 靶点筛选与机制确证:利用谱度众合提供的LiP-MS药物靶点筛选方案,高通量筛选并确证GA的直接结合靶蛋白为Stat3;进一步结合CETSA与分子对接技术,证实GA通过与Stat3结合加速其降解,从而阻断免疫逃逸通路。

❷ 双功能纳米疫苗构建:采用复合乳化法将GA包裹于PLGA纳米核心(GA-NPs),随后在其表面通过物理挤压包被负载肿瘤抗原的成熟BMDC细胞膜,成功构建具有核壳结构的GA-NPs@DCV仿生纳米疫苗。

 体外免疫激活解析:利用流式细胞术与共聚焦显微镜证实,GA可诱导肿瘤细胞发生免疫原性死亡(ICD);同时,GA-NPs@DCV高效激活抗原特异性CTL响应,并通过抑制Stat3/IDO1/AhR信号通路,逆转巨噬细胞M2极化。

 体内药效与微环境重塑评估:在卵巢癌皮下及黑色素瘤小鼠模型中,运用活体成像验证了GA-NPs@DCV优秀的淋巴结靶向归巢能力;通过HPLC定量检测肿瘤组织中Trp/Kyn代谢物比例变化,确证该疫苗能重塑色氨酸代谢,诱导大量组织驻留记忆T细胞(TRM)生成,发挥长效抗肿瘤作用。



03
核心研究发现

(1)LiP-MS技术精准确证高良姜素靶向Stat3并诱发肿瘤细胞免疫原性死亡


明确药物的直接物理靶标是破译复杂抗肿瘤机制的先决条件。在这一靶点发现的核心阶段,谱度众合提供的LiP-MS药物靶点筛选方案发挥了至关重要的作用:对全细胞裂解液进行分析,成功从鉴定出的61个候选蛋白中精准锚定了转录因子Stat3,确证其对高良姜素(GA)具有极高的结合亲和力。随后的细胞热位移分析(CETSA)进一步验证了这一组学发现,证实GA的直接结合显著降低了Stat3的热稳定性并加速了该蛋白的降解。

基于这一底层靶点的突破,研究团队进一步证实,GA能够以剂量依赖的方式抑制Jak1/Stat3的磷酸化,并显著下调IDO1和AhR的蛋白表达。同时,靶向Stat3的GA有效诱发了肿瘤细胞的免疫原性死亡(ICD),表现为钙网蛋白(CRT)外翻、HMGB1释放以及胞外ATP分泌显著增加,进而在体外显著促进了T细胞的活化与增殖。


(2)仿生纳米疫苗GA-NPs@DCV实现抗原高效递送与特异性免疫激活


为克服GA难溶及传统DC疫苗淋巴结归巢率低下的转化瓶颈,研究团队创新性地采用复合乳化法,将GA封装于PLGA纳米核心内,并在其外层物理挤压包被了负载肿瘤抗原的成熟树突状细胞(BMDC)膜,成功构建了GA-NPs@DCV仿生纳米疫苗。

理化表征显示,该疫苗呈现出典型的核壳结构,平均粒径维持在有利于淋巴管引流的144.8至164.8nm。得益于天然细胞膜的包被,该纳米疫苗保留了高丰度的MHC I/II类分子及CD40、CD86等关键的免疫共刺激因子。

在体外机制解析中,GA-NPs@DCV展现出极高的T淋巴细胞结合特异性,显著促进了CD4+和CD8+T细胞的扩增,并驱动CD8+T细胞大量分化为释放IFN-γ的细胞毒性T淋巴细胞(CTLs),实现了高效的抗原特异性免疫激活。


(3)GA-NPs@DCV精准靶向归巢,并阻断Stat3/IDO1/AhR免疫逃逸通路


在体外活性研究的基础上,GA-NPs@DCV平台在体内同样展现出良好的药代动力学优势。急性毒性实验证实,即使在高达100 mg/kg的给药剂量下,该疫苗仍展现出较高的体内生物安全性。小动物活体成像(IVIS)追踪结果显示,凭借理想的纳米尺寸与细胞膜趋化特性,该疫苗在给药后能高效、特异性地双向归巢至小鼠的腹股沟淋巴结与肿瘤实质核心区,并实现深度蓄积。

基于LiP-MS确证的Stat3核心靶点,该疫苗的靶向干预在肿瘤细胞内有效抑制了Jak1/Stat3的磷酸化,显著下调了下游免疫抑制酶IDO1与AhR的表达水平。此外,该治疗策略成功逆转了巨噬细胞极化,显著促进抗肿瘤的M1型极化,同时抑制促肿瘤的M2型极化,从多个维度有效阻断了肿瘤细胞的免疫逃逸通路。


(4)GA-NPs@DCV重塑色氨酸代谢微环境,诱导TRM确立抗肿瘤长效免疫记忆


在卵巢癌皮下模型中,疫苗的靶向干预进一步验证了其体内疗效。HPLC定量检测揭示了深层的微环境重塑机制:疫苗治疗后,肿瘤组织内的色氨酸(Trp)浓度显著上升,而犬尿氨酸(Kyn)浓度显著下降,Trp/Kyn比值升高,表明IDO1介导的代谢性免疫屏障被有效逆转。

代谢微环境的改善不仅显著增加了效应T细胞的浸润、抑制了调节性T细胞(Tregs)的积聚,更关键的是,在肿瘤病灶内部有效诱导了组织驻留记忆T细胞(TRM)的发育与成熟。这一长效免疫记忆机制在黑色素瘤防复发模型中也得到了有力的验证:特异性抗原的再刺激能够迅速激活记忆免疫应答,有效抑制肿瘤复发,展现了该纳米疫苗为高复发风险的“冷肿瘤”建立长效免疫屏障的临床转化潜力。



04
研究结论


本研究系统性地推出了一款负载天然黄酮类化合物高良姜素的仿生树突状细胞膜纳米疫苗(GA-NPs@DCV),并完整刻画了其逆转卵巢癌免疫抑制的全新通路图谱:

机制破局:GA-NPs@DCV凭借DC膜伪装,精准抵达淋巴结与肿瘤深处释放GA;GA通过降解内源性Stat3蛋白,有效阻断Stat3/IDO1/AhR免疫逃逸信号轴。在这一通路的解析过程中,谱度众合提供的LiP-MS药物靶点筛选方案贡献了不可替代的起点支撑,精准识别GA的直接物理结合靶点Stat3,为后续机制研究奠定了基础。通过抑制IDO1活性,疫苗有效调节色氨酸代谢失衡,显著诱导组织驻留记忆T细胞(TRM)的生成与驻留,实现了肿瘤免疫微环境(TME)的深度重塑。

转化愿景: 该平台巧妙融合了化学药物干预微环境的靶向能力与生物膜递送系统的高效抗原呈递优势,有效克服了传统DC疫苗抗原递送效率低与GA难溶性两大瓶颈。为包括卵巢癌在内的高浸润、易复发型“冷肿瘤”个性化免疫治疗,构建了一个极具临床转化希望的通用纳米载药框架。


05
研究亮点与创新性


Q1 该纳米疫苗在突破现有DC疫苗临床局限方面有何创新性设计?

A1:研究有效突破了传统DC疫苗直接回输活细胞所面临的体内失能与靶向性不足的困境。通过提取已吞噬肿瘤抗原的成熟DC的天然细胞膜,将其作为“归巢外衣”包裹于装载了促ICD药物(GA)的PLGA纳米核心外围。这一设计不仅保留了DC膜表面密布的MHC-I/II复合体及各类免疫共刺激开关以特异性激活T细胞,同时赋予载体纳米级穿透力与良好的淋巴结引流靶向性,实现了“外源抗原递送+内源ICD激发”的协同作用。

Q2 谱度众合的LiP-MS靶点筛选技术在揭示本疫苗底层药理机制中扮演了怎样的角色?

A2: 明确天然活性单体具体的抗癌蛋白靶标这一关键环节中,谱度众合提供的LiP-MS方案提供了核心技术支持。该技术无需对高良姜素(GA)进行化学探针修饰,避免了探针引入可能带来的药理活性改变,直接在天然全细胞裂解液中实施了高通量、纯无偏倚的盲筛。通过灵敏捕捉靶蛋白与小分子结合后产生的局部肽段抗酶解构象变化,质谱分析精准锚定Stat3为GA的直接作用靶点。这一分子层面的精准识别,为后续阐明GA下调IDO1、干预色氨酸代谢、打破AhR介导的免疫耐受提供了关键的机制起点。

Q3 该项研究成果针对晚期卵巢癌极易复发的痛点,交出了怎样的答卷?

A3: 针对卵巢癌TMEIDO1/AhR代谢性免疫抑制这一关键障碍,该疫苗利用载荷的GA靶向降解Stat3,从上游阻断IDO1的过度表达显著提升了TME中色氨酸(Trp)犬尿氨酸(Kyn)的浓度比值。这种代谢微环境的改善不仅恢复了效应T细胞活性,更重要的是有效促进了组织驻留记忆T细胞TRM)肿瘤病灶内生成驻留这一机制在黑色素瘤防复发模型中得到了验证制卵巢癌这种高复发风险的“冷肿瘤”提供了具有临床转化潜力的免疫治疗策略。


编者总结


本项研究系统构建并验证了一套搭载天然黄酮分子高良姜素(GA)的成熟DC膜仿生纳米疫苗系统,揭示了其通过“靶向结合Stat3 - 抑制IDO1/AhR轴 - 稳定色氨酸代谢 - 诱导TRM长效免疫记忆”这一路径,实现卵巢癌肿瘤微环境(TME)重塑的作用机制网络。

在这一分子机制解析过程中,谱度众合提供的LiP-MS药物靶点筛选方案作为免修饰、高通量的靶点鉴定利器,精准、直观地揭示了Stat3作为微环境免疫逃逸关键靶点的重要地位。依托这一底层靶点构建的GA-NPs@DCV纳米平台,有效融合了靶向药物调控微环境的能力与仿生载体抗原呈递的天然优势,展现出向临床转化的良好潜能,为研发针对难治性、易复发“冷肿瘤”的个性化免疫干预策略提供了有价值的参考。

撰写人:李维丽

审核人:程钰兰



参考文献


  • Aobulikasimu N, Fang L, Maimaitiyiming A, et al. Galangin-loaded biomimetic dendritic cells membrane nanovaccine reprograms the ovarian cancer microenvironment via Stat3/IDO1/AhR axis to boost immunotherapy. Mater Today Bio. 2026;37:102924. Published 2026 Feb 10. doi:10.1016/j.mtbio.2026.102924




本文由谱度众合“生物标志物发现与药物靶点筛选平台”(该平台被认定为“国家生物产业基地公共服务平台”)完成蛋白质组学检测及分析工作。



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