国家纳米科学中心王浩Angew. Chem.：双特异性肽原位自组装用于肿瘤免疫治疗

国家纳米科学中心王浩研究员课题组在肿瘤免疫治疗领域取得新突破，相关成果以“In Situ Self-Assembly of Bispecific Peptide for Cancer Immunotherapy”为题发表于Angew. Chem. Int. Ed.（DOI：10.1002/anie.202113649）。研究提出了一种靶向-招募-自组装（TRA）策略，通过设计双特异性肽实现肿瘤原位自组装，激活免疫反应，为肿瘤免疫治疗提供了新思路。研究背景与挑战蛋白质复合体调控的难点：生命活动中，蛋白质复合体（如炎症小体、受体蛋白寡聚体）的激活依赖于分子识别，但体内精准调控蛋白功能仍面临挑战。传统活体自组装的局限：现有活体多肽自组装多依赖强疏水片段，虽能实现肿瘤原位药物富集和长滞留，但对精准蛋白调控不足，需发展新型组装片段。TRA策略的核心创新策略设计：靶向模块：通过RGD或antiCD3肽段特异性识别肿瘤细胞表面受体（如整合素、CD3）。组装模块：利用亲水性肽段（如GNNQQNY）在受体结合后降低活化熵，触发原位自组装形成纳米纤维。招募效应：组装体进一步招募游离多肽分子，诱导受体寡聚化，激活下游信号通路。图1. TRA策略示意图（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）关键分子设计：G7-RGD：由组装片段GNNQQNY（G7）和靶向片段RGD组成，靶向整合素受体。antiCD3-G7：替换靶向片段为antiCD3肽，靶向T细胞表面CD3受体，诱导CD3寡聚化并激活T细胞。antiCD3-G7-RGD：双靶向分子，同时激活T细胞并赋予其肿瘤靶向能力，实现类似双特异性T细胞衔接器（BiTE）的功能。实验验证与结果溶液态组装行为：G7-RGD在低浓度下以单分子状态存在，与受体蛋白结合后，临界组装浓度从525 μM降至33 μM。SPRi实验表明，蛋白诱导的多肽组装体稳定性强于多肽自身组装，且β-sheet二级结构含量与受体浓度正相关。图2. 溶液态组装行为表征（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）囊泡与细胞层面验证：G7-RGD在过表达整合素的MCF-7肿瘤细胞提取的大囊泡及完整细胞上实现富集与组装。流式细胞术和共聚焦显微镜证实，G7-RGD可诱导整合素受体寡聚化，antiCD3-G7可诱导CD3受体寡聚化。图3. 囊泡与细胞层面组装验证（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）T细胞激活与肿瘤杀伤：antiCD3-G7-RGD在体外条件下，辅以CD28和IL-2信号刺激，可激活T细胞并形成纳米纤维。激活的T细胞展现对癌细胞的杀伤能力，验证了双特异性分子设计类似BiTE的功能。图8. T细胞介导的肿瘤杀伤（来源：Angew. Chem. Int. Ed.）研究意义与展望精准调控蛋白功能：TRA策略通过配体-受体相互作用降低自组装活化熵，实现了对蛋白功能的时空精准调控。双特异性分子设计：antiCD3-G7-RGD结合T细胞激活与肿瘤靶向功能，为开发低免疫原性、高特异性的肿瘤免疫疗法提供了新方向。临床转化潜力：该策略可扩展至其他受体系统，未来有望应用于多种疾病治疗。研究团队与资助：论文第一作者为国家纳米科学中心王曼迪博士生和吕甘田博士生，通讯作者为王浩研究员。研究获国家自然科学基金委资助。