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南開大學劉陽研究員團隊《Adv. Funct. Mater.》：聚合物強化脂質體用于腫瘤光動力免疫治療

2022-10-20 來源：高分子科技

近年來，利用機體自身免疫系統消除腫瘤的癌癥免疫療法受到廣泛關注，并逐漸發展成為一類極具潛力的癌癥治療手段。光動力療法通過誘導免疫原性細胞死亡（immunogenic cell death，ICD）展現出將腫瘤細胞原位轉化為疫苗的潛力，有望有效激活并維持抗腫瘤免疫效應。然而，單一光動力療法所引發的抗腫瘤免疫效應并不足以有效抑制腫瘤增殖及轉移。導致這一結果的主要原因是瘤內樹突狀細胞（dendritic cells，DCs）對腫瘤相關抗原（tumor-associated antigens，TAAs）的交叉呈遞效率有限。因此，研發高效提升瘤內TAAs交叉呈遞的策略，對提高ICD誘導的適應性抗腫瘤免疫效果具有重要意義，也具有重大臨床轉化價值。

近日，南開大學化學學院功能高分子材料教育部重點實驗室劉陽團隊開發了一種兼具高結構穩定性和生物活性表面的聚合物強化脂質體（immune-enhancing polymer-reinforced liposome，IERL）。此脂質體通過精準調控TAAs在DCs中的行為，有效提升了TAAs在DCs中的交叉呈遞效率。IERL由一個表面包裹功能性網狀聚合物的脂質體構成。一方面，網狀聚合物顯著提高了脂質體的結構穩定性；另一方面，此聚合物含有豐富的馬來酰亞胺（maleimide，Mal）基團和2-（六甲基乙酰亞胺）（hexamethyleneimino，C7A）基團（圖1A）。IERL表面的Mal基團可與TAAs中的巰基發生點擊反應，形成穩定的C-S共價鍵以捕獲TAAs。捕獲TAAs的IERL在被DCs攝取后，通過C7A基團的“質子海綿”效應促進TAAs溶酶體逃逸，進而提升TAAs在DCs中的交叉呈遞效率（圖1B）。體外研究結果表明，負載光敏劑二氫卟吩E6（chlorin e6，Ce6）和過氧化氫酶（catalase，CAT）的IERL（IERL-P）可有效地在腫瘤細胞內產生活性氧并誘導ICD（圖2）。IERL-P通過促進TAAs在DCs中的溶酶體逃逸顯著提升了交叉呈遞效率，并引發了毒性T細胞介導的抗腫瘤免疫效應和免疫記憶。抑瘤實驗表明，IERL-P治療有效抑制了原位腫瘤的生長，延長了小鼠的生存時間，并顯著降低了腫瘤肺部轉移的風險（圖 3）。進一步研究發現，通過聯合IERL-P和免疫檢查點療法，小鼠遠端腫瘤也得到了有效抑制（圖 4）。這為多發性腫瘤的治療提供了行之有效的治療策略。

圖1. IERL-P通過促進TAAs在DCs中的交叉呈遞進而增強ICD誘導的適應性抗腫瘤免疫效應

圖2. IERL-P通過促進TAAs在DCs中的溶酶體逃逸顯著提升TAAs交叉呈遞效率

圖3. IERL-P抑制原位腫瘤生長并降低腫瘤肺部轉移風險

圖4. 聯合免疫檢查點療法抑制遠端腫瘤生長

該工作以“Polymer-Reinforced Liposomes Amplify Immunogenic Cell Death-Associated Antitumor Immunity for Photodynamic-Immunotherapy”為題發表在國際材料科學領域頂級期刊《Advanced Functional Materials》上（DOI: 10.1002/adfm.202209711）。文章通訊作者為南開大學化學學院劉陽研究員。文章第一作者是南開大學博士后趙宇博士和碩士生陳子涵。該研究得到了國家自然科學基金，國家重點研發計劃等項目支持。

原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202209711

作者團隊簡介：

劉陽研究員課題組，主要從事面向重大疾病治療的醫用高分子納米材料的研究，包括功能高分子材料及納米藥物遞送載體的設計構建、納米載體體內分布和其藥代動力學的研究，納米-生物界面相互作用及生物過程調控等方面的研究。相關科研成果發表在Nat. Nanotechnol.、Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.、CCS Chem. 等學術權威期刊。

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（責任編輯：xu）

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