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Science Advances|飞纳扫描电镜助力中山大学解析T细胞表面纳米胶束
2026-09-08
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过继性 T 细胞治疗(Adoptive T cell therapy,ACT)在实体瘤治疗中面临一个关键难题:T 细胞既要“进得去”,还要“留得住、打得久”。

一方面,异常肿瘤血管会阻碍 T 细胞进入肿瘤组织;另一方面,进入肿瘤后的 T 细胞又容易出现功能衰减和持续性不足。因此,如何同时改善肿瘤血管环境,并维持 T 细胞长期抗肿瘤活性,是提升实体瘤免疫治疗效果的重要方向。

2026 年 8 月 7 日,中山大学深圳校区药学院、生物医学工程学院与瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)等研究团队在 Science Advances 发表论文 “T cell–nanodrug conjugates synchronize vascular normalization and immune activation for solid tumor therapy”,构建了一种肿瘤响应型 T 细胞-纳米药物偶联体系 T-LEN-nOPBP-1。研究希望通过这一体系,在肿瘤局部同步实现血管正常化、T 细胞浸润、记忆表型分化以及免疫检查点阻断。

 

原文链接

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adp2955

扫描电镜

荷兰飞纳台式扫描电镜

 

01.让 T 细胞 “携药而行”

 

研究团队选择多靶点酪氨酸激酶抑制剂 - 仑伐替尼(Lenvatinib,LEN)。除改善肿瘤血管外,研究还发现 LEN 能够影响 PI3K–AKT–mTOR–FOXO1 信号通路,促进T细胞向中央记忆 T 细胞(TCM)表型分化,从而有助于提升T细胞的持续性。

研究人员将 LEN 装载于含 PD-L1 阻断肽 OPBP-1 的酸响应纳米胶束中,并通过点击化学将其连接至T细胞表面,构建 T-LEN-nOPBP-1。

当 T 细胞进入酸性肿瘤微环境后,纳米胶束响应释放 LEN 和 OPBP-1,从而协同实现:

血管正常化 → T 细胞浸润增强 → TCM 分化 → PD-L1 阻断 → 肿瘤细胞杀伤。

 

T-LEN-nOPBP-1 整体作用机制

 

02.飞纳电镜直观观察 T 细胞表面的纳米胶束

 

对于这种细胞-纳米药物偶联体系而言,首先需要确认:

纳米胶束是否真正结合在 T 细胞表面?

研究通过 TEM、动态光散射、流式细胞术、共聚焦显微镜以及扫描电子显微镜等手段进行验证。

TEM 结果显示,LEN-nOPBP-1 胶束呈球形,动态光散射测得负载 LEN 后的平均水动力学直径约为 171 ± 26 nm。流式细胞术和共聚焦显微镜进一步证实,胶束能够有效锚定于 T 细胞表面。

在此基础上,研究人员采用荷兰 Phenom 飞纳台式扫描电镜进行微观形貌观察。

扫描电镜图像清晰显示,纳米胶束分布于 T 细胞膜表面,从形貌层面进一步验证了 T-LEN-nOPBP-1 偶联体系的稳定形成。

论文 Materials and Methods 部分明确指出,纳米颗粒在 T 细胞表面的结合情况通过流式细胞术、共聚焦显微镜及飞纳台式扫描电子显微镜进行评价。

 

扫描电镜图像显示纳米胶束

分布于 T 细胞表面

 

此外,该纳米胶束具有明显的酸响应特性。24 小时后,pH 7.4 条件下 LEN 释放约 15.8%,而在 pH 6.0 条件下释放约 65.4%,有利于实现肿瘤局部响应释放。

 

03.同时改善“T细胞进入”和“T细胞持续性”

 

实验结果显示,LEN 诱导的血管正常化具有明显的时间和剂量依赖性。在研究条件下,适量 LEN 能够改善血管排列和灌注,而剂量过高则可能造成血管剪除和灌注下降。

与此同时,LEN 还能提升 CD8⁺ T 细胞迁移及其向三维肿瘤球内部的浸润能力。

更值得关注的是,LEN 还显著促进T细胞向 TCM 表型分化。在多种 TKI 的比较实验中,对照组 TCM 比例约 18%,而 LEN 组达到约 65%,并伴随更强的 T 细胞增殖和抗肿瘤功能。

 

LEN 促进血管正常化及 T 细胞浸润

 

LEN 促进 TCM 分化机制

 

04.动物实验验证抗肿瘤效果

 

研究团队进一步在 B16-OVA 黑色素瘤和 MC38-OVA 结直肠癌模型中评价 T-LEN-nOPBP-1 的治疗效果。

结果显示,与单独 T 细胞治疗、LEN 预处理T细胞以及游离纳米胶束联合 T 细胞相比,T-LEN-nOPBP-1 表现出更明显的肿瘤抑制作用,同时显著提高肿瘤组织中 CD8⁺ T 细胞浸润。

在 B16-OVA 模型中,脾脏 CD8⁺ T 细胞中的 TCM 比例相较游离 T 细胞组提高约 6 倍。在 MC38-OVA 模型中,7 只接受 T-LEN-nOPBP-1治疗的小鼠中有 2 只实现肿瘤完全消退,且实验过程中整体未观察到明显系统毒性。

 

动物实验结果

 

05.从结构表征到功能验证

 

这项研究的核心思路,是让 T 细胞同时承担免疫效应细胞与药物递送载体两种角色,使药物释放能够更加紧密地与 T 细胞进入肿瘤的过程相匹配。

其中,扫描电子显微镜为这一细胞-纳米材料体系提供了关键的微观形貌证据。

借助荷兰 Phenom 飞纳台式扫描电镜,研究人员直观观察到纳米胶束在 T 细胞表面的分布状态;结合 TEM、共聚焦显微镜、流式细胞术以及后续分子生物学和动物实验,形成了从材料结构、细胞功能到动物治疗效果的完整研究链条。

对于纳米医学、药物递送、生物材料及细胞治疗研究而言,扫描电子显微镜能够从表面形貌角度直观呈现细胞—纳米材料界面,为复杂生物材料体系的构建与机制研究提供重要表征依据。

 

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