基于镓基液态金属纳米颗粒的压电催化激活cGAS-STING通路增强抗肿瘤免疫治疗

　　本研究创新性地构建了肿瘤细胞膜包覆的仿生纳米催化系统（LM@M），通过超声触发压电催化分解肿瘤间质水产生氢气，显著降低肿瘤间液压力（IFP），同步激活cGAS-STING免疫通路，增强抗原呈递并促进T细胞浸润，为克服肿瘤药物渗透屏障和免疫抑制微环境提供了突破性策略。

　　

研究亮点

通过超声机械力激活液态金属（LM）的压电催化特性，实现肿瘤微环境内水分解产氢（HER），同步触发三重抗肿瘤机制：一是通过氢气生成显著降低肿瘤间质流体压力（IFP），增强药物渗透性；二是催化反应打破细胞内氧化还原稳态，诱导免疫原性细胞死亡（ICD）；三是核损伤释放DNA片段，强力激活cGAS-STING天然免疫通路，将"冷"肿瘤转化为"热"肿瘤，促进树突状细胞（DC）成熟并招募CD8⁺ T细胞，引发系统性抗肿瘤免疫应答。

材料合成与表征

仿生LM@M纳米颗粒的合成流程简洁高效（图2A）。通过冰浴液相剥离法制备均匀分散的Ga₆₇In_20.5Sn_12.5液态金属纳米颗粒，并采用肿瘤细胞膜进行包覆赋能靶向功能。透射电镜（TEM）显示纳米颗粒呈规则球形（图2B），扫描电镜（SEM）与元素映射分析证实镓（Ga）、铟（In）、锡（Sn）元素的均匀分布。细胞膜包覆后粒径略有增加，但分散稳定性显著提升，Zeta电位测试显示表面电荷趋于中性，成功模拟源肿瘤细胞的生物特性。

结论

本研究成功开发出细胞膜包覆的仿生纳米催化系统（LM@M），证明其能在体内高效驱动压电催化反应并显著增强抗肿瘤免疫疗效。肿瘤细胞膜赋予的同源靶向能力使LM@M精准富集于肿瘤部位，大幅提升细胞内存效率。在肿瘤微环境中，高乳酸浓度与超声刺激协同激活LM@M的压电催化性能，通过分解水分子产生氢气有效降低间质压力，同时引发核损伤和STING通路激活，最终激发持久且系统的抗肿瘤免疫反应，成功清除小鼠原位瘤和远端转移瘤。