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Nat. Commun. ：華中大羅亮團(tuán)隊(duì)開發(fā)出可拉曼示蹤的活性氧響應(yīng)型水凝膠用于腫瘤術(shù)后光動(dòng)力-免疫聯(lián)合治療
來源：華中科技大學(xué)新聞網(wǎng) 2022-08-11
導(dǎo)讀：近日，華中科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院國家納米藥物工程技術(shù)研究中心羅亮教授團(tuán)隊(duì)與中國藥科大學(xué)孫春萌教授合作開發(fā)出一種活性氧響應(yīng)型水凝膠，用于免疫治療抗體在與光敏劑共存情況下的保護(hù)性遞送與持續(xù)釋放，并實(shí)現(xiàn)光動(dòng)力治療與腫瘤免疫治療的長效協(xié)同。
免疫檢查點(diǎn)阻斷（ICB）療法已成為多個(gè)腫瘤治療的一線療法，但其對(duì)免疫細(xì)胞浸潤不足的“冷腫瘤”療效有限的問題仍未得到有效解決。光動(dòng)力療法（PDT）能夠誘導(dǎo)宿主免疫反應(yīng)，與ICB聯(lián)合有望增強(qiáng)對(duì)“冷腫瘤”的免疫治療效果。然而，當(dāng)光敏劑與免疫治療抗體共同遞送時(shí)，光敏劑在光照條件下產(chǎn)生的活性氧會(huì)不可避免地破壞抗體的活性，進(jìn)而影響治療效果。
針對(duì)上述問題，華中科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院國家納米藥物工程技術(shù)研究中心羅亮教授團(tuán)隊(duì)與中國藥科大學(xué)孫春萌教授合作開發(fā)出一種活性氧響應(yīng)型水凝膠，用于免疫治療抗體在與光敏劑共存情況下的保護(hù)性遞送與持續(xù)釋放，并實(shí)現(xiàn)光動(dòng)力治療與腫瘤免疫治療的長效協(xié)同。該工作以“Reactive oxygen species-responsive and Raman-traceable hydrogel combining photodynamic and immune therapy for postsurgical cancer treatment”為題，8月5日發(fā)表于《自然-通訊》。
羅亮教授團(tuán)隊(duì)前期報(bào)道了一種可在活性氧作用下完全降解的共軛高分子聚二炔衍生物PDDA（J. Am. Chem. Soc. 2021, 10054），其降解產(chǎn)物主要為生物相容性極佳的丁二酸。在此工作基礎(chǔ)上，該團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步將PDDA與普魯蘭糖交聯(lián)制備得到一種活性氧響應(yīng)型凝膠，并負(fù)載光敏劑Ce6與ICB抗體aCD47。在PDT的過程中，負(fù)載于凝膠內(nèi)的Ce6所產(chǎn)生的活性氧易與共載的抗體反應(yīng)，破壞抗體結(jié)構(gòu)，降低抗體活性。此時(shí)，作為凝膠骨架之一的PDDA能夠有效清除凝膠內(nèi)的ROS從而保護(hù)aCD47的活性；而且PDDA能夠在清除活性氧的同時(shí)發(fā)生降解，進(jìn)而觸發(fā)凝膠降解，實(shí)現(xiàn)光敏劑和抗體的可控精準(zhǔn)釋放。此外，該團(tuán)隊(duì)前期工作還表明，PDDA在“細(xì)胞拉曼沉默區(qū)”（1800-2800cm-1）具有超強(qiáng)的拉曼信號(hào)，其單位強(qiáng)度可達(dá)一般小分子探針的105倍以上（Nat. Commun. 2020, 81；NanoLett.2022, 4544）。同時(shí)，PDDA的拉曼信號(hào)強(qiáng)度與其降解程度正相關(guān)，因此，可通過拉曼成像監(jiān)控該活性氧響應(yīng)型凝膠的體內(nèi)降解與ROS的消耗情況。研究人員進(jìn)一步將此活性氧響應(yīng)型水凝膠應(yīng)用于典型的“冷腫瘤”4T1腫瘤的術(shù)后模型。腫瘤切除后如何防止復(fù)發(fā)與轉(zhuǎn)移一直是臨床難點(diǎn)問題，而本實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期一致，該載藥凝膠可以有效重塑腫瘤術(shù)后的免疫抑制微環(huán)境，并實(shí)現(xiàn)PDT與ICB的高效持續(xù)協(xié)同治療。采用PPG凝膠體系不僅能夠長期防止腫瘤切除后的復(fù)發(fā)與轉(zhuǎn)移，并且對(duì)于“再挑戰(zhàn)”模型也有良好的抑制效果。因此，基于可降解聚二炔衍生物PDDA的活性氧響應(yīng)型水凝膠為PDT與ICB療法聯(lián)合使用提供了新思路。華中科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院為該論文第一單位，華中科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院碩士生張一漪、博士后田斯丹和黃麗萍、中國藥科大學(xué)博士生李亞楠為論文共同第一作者，羅亮教授為論文通訊作者。該研究得到中國藥科大學(xué)孫春萌教授和涂家生教授的大力支持和幫助，華中科技大學(xué)生命學(xué)院楊祥良教授、劉鋼教授和孟凡玲副教授也參與了該工作。此研究得到國家自然科學(xué)基金（21877042、22077038、22107032）、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2018YFA0208903）、中國博士后科學(xué)基金（2017M622454、2020T130038ZX）和華中科技大學(xué)引進(jìn)人才啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)的資助。
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