模拟指导设计用于下一代金属免疫疗法的肽-金属配位界面

金属离子是免疫信号传导、代谢和氧化还原稳态的重要调节因子，但在癌症免疫疗法中的治疗应用受限于全身毒性和时空控制不足。肽-金属配位界面通过结合序列编码识别和可调配位化学提供了一种可编程的解决方案，使在复杂生物环境中能够控制金属形态、生物利用度和刺激响应功能。本综述总结了包括Mn2+、Zn2+、Cu2+和Fe2+/Fe3+等生物相关离子如何通过直接重新编程巨噬细胞、树突状细胞、T细胞和自然杀伤细胞，以及通过免疫原性细胞死亡、氧化还原干扰、缺氧缓解和免疫抑制通路的间接重塑肿瘤微环境来调节先天和适应性免疫。我们讨论了肽-金属配位的基本原则，包括天然结合基序、合成配位原理以及使金属-配体相互作用动态调节的刺激响应切换机制。为了加速理性发现，我们概述了一种模拟指导的计算工具箱，整合了基于对接的预筛选、分子动力学和元动力学进行稳定性评估，量子力学/分子力学方法实现电子级精度，以及机器学习工作流程用于高维设计空间中的多参数优化。最后，我们调查了肽-金属平台的应用前景，从自组装离子储层架构到结合脂质、聚合物、无机或仿生载体的混合系统，以改善药代动力学和组合功能。总体而言，这一视角将配位化学与免疫工程相结合，并强调了模拟指导策略在设计具有时空精确性和转化潜力的自适应金属免疫治疗纳米平台中的重要性。