
癌细胞中增强的生物合成过程驱动其增殖和营养物质摄取。因此,破坏代谢通路或限制能量供应已成为抑制肿瘤生长的潜在治疗策略。2025年11月15日,清华大学赵凌云及危岩在《Chemical Engineering Journal》期刊共同发表文章“Investigation of the impact of local tumor phenolic-chemistry for dual starvation and vaccination therapy”。
本研究利用多酚类物质与金属离子及蛋白质的已知自组装特性,探究了单宁酸(TA)在肿瘤组织内的生物学相互作用以实现饥饿疗法,并进一步开发了一步包被策略,制备多酚包封肿瘤细胞的全细胞来源疫苗(Cell-TA)。研究表明,TA 给药可诱导细胞内金属离子耗竭和蛋白质结合,导致营养耗尽并产生 “饥饿疗法” 效应;此外,TA 通过促进红细胞聚集和血管栓塞引发缺血性坏死,这一过程与 TA 增强细胞间结合密切相关。同时,研究结果显示,延长 TA 与肿瘤细胞的共培养时间可生成全细胞来源的 Cell-TA 疫苗。值得注意的是,局部给予 TA 可通过细胞内 “饥饿疗法”、血管栓塞及原位生成 Cell-TA 疫苗的协同作用,实现显著的原发肿瘤消退和强效的全身性免疫应答,且在研究期间未检测到急性毒性。综上,这些发现为拓展多酚类系统在抗肿瘤治疗中的功能应用提供了重要见解,并凸显了基于 TA 的全细胞疫苗作为癌症免疫治疗联合策略的应用潜力。
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众所周知,肿瘤会通过异常代谢通路维持其快速增殖。为了存活,肿瘤会重编程细胞内能量代谢,改变离子、氨基酸、葡萄糖和脂质等关键营养物质的代谢过程,同时通过摄取和循环利用机制增强营养获取。基于这种代谢依赖性,饥饿疗法已成为一种极具前景的抗癌策略。传统方法通常采用纳米药物耗尽葡萄糖,从而限制肿瘤的营养供应。然而,耗糖酶的作用具有瞬时性和不可持续性,往往导致治疗效果有限。作为替代方案,能够快速消耗蛋白质、金属离子等必需营养物质的天然自复制系统,相比合成纳米药物可能具有更优异且更持久的饥饿效应。另一种有效策略是破坏肿瘤血管系统,因为癌症的进展和转移高度依赖血管生成。1994 年,美国癌症协会首次将靶向肿瘤血供列为基本治疗手段。现代抗血管生成疗法(包括血管内皮生长因子(VEGF)抑制剂和血管破坏剂)通过抑制新生血管中的 VEGF 表达或选择性破坏已建立的肿瘤血管发挥作用,这些策略可通过阻断营养输送有效抑制肿瘤生长。
尽管饥饿疗法在实体瘤治疗中取得了一定成功,但仍面临肿瘤进展、复发和转移等重大挑战。为解决这些局限性,肿瘤疫苗因其能够激活宿主免疫系统对抗癌症而备受关注。其中,源自自体肿瘤细胞的仿生疫苗在个性化免疫治疗中展现出独特优势。全细胞疫苗可提供广谱肿瘤相关抗原,无需预先鉴定抗原即可诱导多表位细胞毒性 T 淋巴细胞(CTL)应答。利用肿瘤裂解物(如 Melacine)或照射全细胞疫苗(如 GVAX、Canvaxin、STINGVAX)的临床试验已证实其在治疗黑色素瘤、乳腺癌、胰腺癌、结直肠癌和前列腺癌中的潜力。因此,开发具有更高生物安全性、可扩展性和治疗效果的新型全细胞疫苗平台,仍是临床转化的关键目标。
多酚类化合物(尤其是茶来源多酚)是具有重要营养价值的分子,其抗氧化和抗肿瘤特性已得到充分证实。高生物相容性和低不良反应使其成为极具吸引力的治疗候选物。结构上,多酚含有邻苯二酚或没食子酸基团,可通过酚羟基与金属离子配位并与蛋白质相互作用。这些特性已被用于制备基于单宁酸(TA)的组装体,如 TA - 牛血清白蛋白(TA-BSA)胶囊和 TA - 胶原蛋白 / 明胶黏合剂。多酚涂层对生物表面的强黏附性和广泛亲和力,凸显了其作为多功能仿生策略在癌症治疗中的潜力。我们推测其潜在机制涉及 TA 与细胞膜上蛋白质的选择性结合,进而介导其生物学效应。
本研究基于多酚与金属离子及蛋白质的已知自组装特性,首次将单宁酸(TA)视为兼具肿瘤饥饿疗法和免疫治疗功能的多功能抗肿瘤剂,其核心机制主要包括:(1)通过细胞内金属离子耗竭和蛋白质结合诱导营养耗尽介导的 “饥饿疗法”;(2)通过 TA 增强的红细胞聚集和血管栓塞促进缺血性坏死;(3)生成 TA 包封肿瘤细胞(Cell-TA)作为肿瘤疫苗。值得注意的是,局部给予 TA 有望在清除实体瘤的同时,通过细胞内饥饿效应、血管栓塞和原位生成 Cell-TA 疫苗建立全身性免疫应答。本研究不仅将拓展多酚类系统在肿瘤治疗中的应用潜力,还将通过 TA 工程化全细胞疫苗,为局部肿瘤消融与全身性免疫治疗相结合提供可临床转化的平台。
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