Transforming Cold Tumors into Hot Ones with a Metal–Organic Framework-Based Biomimetic Nanosystem for Enhanced Immunotherapy

肿瘤微环境 免疫疗法 免疫系统 癌症研究 干扰素基因刺激剂 CD8型 材料科学 生物 免疫学 先天免疫系统
作者
Manman Xu,Yincheng Chang,Guanghui Zhu,Xiaoyu Zhu,Xiaotong Song,Jie Li
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (14): 17470-17484 被引量:13
标识
DOI:10.1021/acsami.2c21005
摘要

Immunotherapy has revolutionized the landscape in clinical tumor therapy, although the response rates in "cold" tumors are relatively low owing to the complex tumor microenvironment (TME). Cyclic guanosine monophosphate-adenosine monophosphate synthase/stimulator of interferon genes (cGAS/STING) pathway-inducing agents can reprogram the TME; however, their applications remain underutilized. Herein, we engineered a facile manganese-based metal-organic framework (Mn-MOF) encapsulating polyphyllin I (PPI) and coated it with red blood cell (RBC) membranes (RBC@Mn-MOF/PPI) that enhanced the cGAS/STING-mediated antitumor immunity. RBC@Mn-MOF/PPI was engineered by camouflaging it with a biomimetic RBC membrane for prolonged blood circulation and immune escape, which was also extended with TME-sensitive properties for triggering the release of PPI and Mn2+ to remodel the suppressive TME and augment antitumor immune responses. Furthermore, RBC@Mn-MOF/PPI helped transform cold tumors into "hot" ones by activating immune cells, as evidenced via dendritic cell maturation, cytotoxic T lymphocyte infiltration, and natural killer cell recruitment, thereby targeting primary and abscopal tumors and lung metastatic nodules. Therefore, our engineered nanosystem represents a novel strategy to transform immunologically "cold" tumors into "hot" ones by activating the cGAS/STING pathway, thereby addressing the major challenges associated with immunotherapy.
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