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  基于T細(xì)胞的免疫檢查點療法已在各類惡性腫瘤的臨床治療中證實有效。盡管如此，其臨床治療響應(yīng)率仍舊不容樂觀。這主要是由于在腫瘤微環(huán)境（tumor microenvironment，TME）中腫瘤細(xì)胞可分泌大量免疫抑制因子，從而抑制腫瘤浸潤T細(xì)胞的增殖及免疫殺傷功能，最終導(dǎo)致惡性腫瘤快速生長。因此，迫切需要尋求一種可行的策略以清除TME中的免疫抑制因子，實現(xiàn)高效的抗腫瘤免疫反應(yīng)。

  治療性抗體是一類可有效清除免疫抑制因子的臨床候選藥物，其主要通過激活巨噬細(xì)胞的吞噬功能實現(xiàn)對目標(biāo)因子的清除及降解。但抗體制備耗時、成本高且體內(nèi)給藥后半衰期較短。上述難題為科研人員探索并發(fā)展抗體替代物提供了強大動力。聚合物納米顆粒因其粒徑及表面理化性質(zhì)可控、制備成本低以及可快速大規(guī)模合成等優(yōu)點，已被廣泛應(yīng)用于藥物靶向遞送等領(lǐng)域。此靶向效果主要依賴納米顆粒與細(xì)胞表面目的蛋白的特異性識別。值得一提的是，納米顆粒與目的蛋白間的結(jié)合力和選擇性可在體外進(jìn)行系統(tǒng)評估和優(yōu)化。受此啟發(fā)，合理設(shè)計和構(gòu)筑聚合物納米顆粒有望實現(xiàn)對抗體清除功能的有效模擬。此外，要模擬抗體實現(xiàn)瘤內(nèi)免疫抑制因子的清除，還需滿足以下條件，包括（1）較小的粒徑便于腫瘤滲透；（2）可靶向巨噬細(xì)胞表面Fc受體；（3）穩(wěn)定的納米結(jié)構(gòu)以確保巨噬細(xì)胞吞噬被捕獲的因子。

  南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院劉陽教授團隊利用交聯(lián)聚合物納米膠囊技術(shù)構(gòu)筑了仿抗體納米顆粒（antibody-like polymeric nanoparticle，APN），它可在全身給藥后特異性地捕獲和清除腫瘤內(nèi)的半乳糖凝集素-1（galectin-1，Gal-1）。Gal-1是一種重要的免疫抑制因子，其在惡性腫瘤中過度表達(dá)，通過誘發(fā)T細(xì)胞凋亡進(jìn)而促進(jìn)腫瘤生長。工作人員首先將小粒徑血清白蛋白用作底物，在其表面構(gòu)筑一層包含多個半乳糖單元和Tuftsin肽的交聯(lián)網(wǎng)狀聚合物，得到APN的功能性內(nèi)核GTNP（圖1a）。類似于抗體的Fab片段，GTNP的半乳糖可通過氫鍵相互作用特異性捕獲Gal-1。Tuftsin肽（TKPR，模擬免疫球蛋白的Fc片段）可激活巨噬細(xì)胞的吞噬功能。隨后，將聚乙二醇（PEG）與Tuftsin肽的胺基通過酸響應(yīng)可逆化學(xué)鍵相連，從而制備APN。在血液循環(huán)中，PEG殼層降低了APN的免疫清除，進(jìn)而延長了循環(huán)時間。進(jìn)入腫瘤后，酸性的TME引發(fā)PEG脫落并釋放GTNP（圖1b）。GTNP在捕獲Gal-1后，激活瘤內(nèi)巨噬細(xì)胞進(jìn)行吞噬，實現(xiàn)Gal-1的有效清除。細(xì)胞和動物實驗均表明，APN可有效清除TME中的Gal-1，從而恢復(fù)T細(xì)胞活性，提高T細(xì)胞抗腫瘤免疫功能。此外，APN和檢查點抑制劑anti-PD-1聯(lián)用可進(jìn)一步增強抗腫瘤免疫反應(yīng)。該研究為開發(fā)用于特異性調(diào)控疾病相關(guān)生命過程的納米藥物提供了可行性途徑，也為癌癥免疫治療提供了一類全新的生物材料。

圖1 a) 仿抗體聚合物納米顆粒APN的合成路線示意圖；b) APN清除瘤內(nèi)Gal-1進(jìn)而恢復(fù)T細(xì)胞抗腫瘤活性的機理示意圖。

圖2 a) APN和GTNP的透射電鏡表征；b) APN和GTNP的粒徑表征；c) ARS實驗表征GTNP表面半乳糖的引入。d) 熒光共振能量轉(zhuǎn)移實驗表征GTNP表面Tufsin多肽的引入；e) APN在不同pH條件下的電位變化；f) 和g) 石英晶體微天平實驗表征GTNP與PNA之間親和力及其特異性；h) 激光共聚焦實驗和i) 流式細(xì)胞術(shù)表征巨噬細(xì)胞Raw 264.7在pH 7.4和pH 6.5條件下吞噬APN的情況。

圖3 a) 激光共聚焦實驗和b) 流式細(xì)胞術(shù)表征巨噬細(xì)胞Raw 264.7在pH 7.4和pH 6.5條件下吞噬PNA的情況；c) 免疫酶聯(lián)吸附法表征APN促進(jìn)巨噬細(xì)胞Raw 264.7吞噬清除Gal-1；d) APN與PNA在巨噬細(xì)胞Raw 264.7內(nèi)的熒光共定位表征。

圖4 a) APN對B16F10荷瘤小鼠的治療周期示意圖；b) P-GNP + P-TNP，GTNP，APN對荷瘤小鼠腫瘤體積的影響；c) 不同治療方法對小鼠生存率的影響；d) 不同治療方法對小鼠體重的影響；e) 小鼠腫瘤組織中Gal-1的含量變化。

圖5 a) 和b) 流式細(xì)胞術(shù)表征荷瘤小鼠腫瘤組織中T細(xì)胞的增殖（Ki67）情況；c) 和d) 流式細(xì)胞術(shù)表征荷瘤小鼠腫瘤組織中殺傷性T細(xì)胞（CD8⁺）的浸潤情況。

圖6 a) 聯(lián)合療法對B16F10荷瘤小鼠腫瘤體積的影響；b) 不同治療方法對小鼠生存率的影響；c) 不同治療方法對小鼠體重的影響；d) 和e) 流式細(xì)胞術(shù)表征荷瘤小鼠腫瘤組織中T細(xì)胞的增殖（Ki67）情況；f) 和g) 流式細(xì)胞術(shù)表征荷瘤小鼠腫瘤組織中殺傷性T細(xì)胞（CD8⁺）的浸潤情況。

  以上相關(guān)成果發(fā)表在ACS Applied Materials & Interfaces（doi.org/10.1021/acsami.1c02116）上。論文第一作者為南開大學(xué)化學(xué)學(xué)院碩士研究生谷雨，共同第一作者為趙宇博士和張展展博士，通訊作者為南開大學(xué)劉陽教授。

  論文鏈接：https://doi.org/10.1021/acsami.1c02116