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Nat. Commun. ：華中大羅亮團(tuán)隊開發(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，并實現(xiàn)光動力治療與腫瘤免疫治療的長效協(xié)同。

免疫檢查點阻斷（ICB）療法已成為多個腫瘤治療的一線療法，但其對免疫細(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“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，光敏劑在光照條件下產(chǎn)生的活性氧會不可避免地破壞抗體的活性，進(jìn)而影響治療效果。

針對上述問題，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，并實現(xiàn)光動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)隊前期報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，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發(fā)生降解，進(jìn)而觸發(fā)凝膠降解，實現(xiàn)光敏劑和抗體的可控精準(zhǔn)釋放。
此外，該團(tuán)隊前期工作還表明，PDDA在“細(xì)胞拉曼沉默區(qū)”（1800-2800cm-1）具有超強(qiáng)的拉曼信號，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，PDDA的拉曼信號強(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)移一直是臨床難點問題，而本實驗結(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）、國家重點研發(fā)計劃（2018YFA0208903）、中國博士后科學(xué)基金（2017M622454、2020T130038ZX）和華中科技大學(xué)引進(jìn)人才啟動經(jīng)費的資助。
論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41467-022-32160-z
參考資料：http://news.hust.edu.cn/info/1003/45846.htm


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