免疫療法在治療晚期或轉(zhuǎn)移性腫瘤患者方面具有巨大的前景，但僅針對(duì)免疫刺激性腫瘤患者。其中，腫瘤微環(huán)境（TME）是腫瘤細(xì)胞和腫瘤浸潤(rùn)淋巴細(xì)胞（TILs）相互作用的主要位置。因此，腫瘤對(duì)免疫療法的反應(yīng)性至少部分取決于TME免疫表型。
研究表明，激活STING（一種胞質(zhì)銜接蛋白，響應(yīng)內(nèi)/外源性胞質(zhì)核酸配體）信號(hào)通路會(huì)強(qiáng)烈刺激TME中的先天性和適應(yīng)性免疫反應(yīng)。此外，激活腫瘤細(xì)胞中STING途徑可導(dǎo)致自然殺傷（NK）細(xì)胞滲透到腫瘤中，引發(fā)抗腫瘤反應(yīng)。
然而，需要新穎的方法以最小的免疫副作用增強(qiáng)腫瘤對(duì)環(huán)狀二核苷酸（CDN）的敏感性。眾所周知，喜樹(shù)堿（CPT）等化學(xué)治療藥物可通過(guò)刺激DNA損傷來(lái)觸發(fā)細(xì)胞死亡。研究發(fā)現(xiàn)，部分小分子藥物可能通過(guò)觸發(fā)STING途徑和激活免疫系統(tǒng)發(fā)揮其抗癌作用，為化學(xué)-免疫療法提供了希望。
近日，美國(guó)約翰霍普金斯大學(xué)的Honggang Cui（通訊作者）團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種STING激動(dòng)劑環(huán)狀di-AMP可以在腫瘤內(nèi)延長(zhǎng)釋放，將腫瘤微環(huán)境（TME）從免疫抑制轉(zhuǎn)變?yōu)槊庖叽碳ぃ瑥亩鰪?qiáng)抗腫瘤治療的效果。在水溶液中，兩親性藥物自組裝成超分子納米管（NTs）。
帶負(fù)電荷的STING激動(dòng)劑（c-di-AMP（CDA））通過(guò)靜電絡(luò)合在帶正電荷的NTs表面上。在注射到腫瘤部位后，CDA-NT溶液立即形成水凝膠，充當(dāng)CDA和CPT的延長(zhǎng)局部釋放的儲(chǔ)存庫(kù)，以喚醒先天和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)。
在小鼠腫瘤的多個(gè)模型中，單次低劑量的STING興奮劑可導(dǎo)致腫瘤消退和提高動(dòng)物的存活率，并出現(xiàn)長(zhǎng)期免疫記憶和全身免疫監(jiān)視，從而保護(hù)小鼠免于腫瘤的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。總之，這種局部遞送的STING激動(dòng)劑幫助減少腫瘤的免疫抑制，并增強(qiáng)對(duì)各種癌癥治療的效果。
水凝膠的制備
作者通過(guò)二硫代乙基碳酸酯（etcSS）接頭將兩個(gè)CPT分子化學(xué)偶聯(lián)至iRGD，從而形成兩親性分子（diCPT-iRGD），進(jìn)而自組裝成超分子NTs。在GSH作用下，CPT可以從diCPT-iRGD中有效的釋放，并且在2 h內(nèi)幾乎100％的釋放CPT。
在diCPT-iRGD水溶液中添加CDA后，Zeta電位的降低，表明帶負(fù)電荷的CDA被吸附在NTs的表面上。增加CDA-NTs的濃度或添加抗衡離子，可形成CDA-NTs水凝膠。共聚焦成像顯示，標(biāo)記的CDA的FITC信號(hào)均勻分布在水凝膠的冰凍部分。diCPT-iRGD偶聯(lián)物具有相對(duì)穩(wěn)定的線性釋放，在PBS中30 d內(nèi)釋放了37.2％藥物，而純CDA在PBS中18 d內(nèi)就釋放了98％。
STING激動(dòng)劑在體內(nèi)局部保留和可持續(xù)釋放
作者將diCPT-iRGDNT溶液皮下注射到C57BL/6小鼠背部，以評(píng)估其在體內(nèi)的凝膠化和生物降解。在注射1 h后，出現(xiàn)球形水凝膠，但45 d內(nèi)被逐漸的生物降解。該水凝膠顯示出近乎線性的降解曲線，45 d內(nèi)降解了約75％。注射5 d后，游離CDA處理的腫瘤的熒光強(qiáng)度迅速下降，幾乎沒(méi)有觀察到熒光信號(hào)，而CDA-NT治療組的熒光強(qiáng)度在注射15 d后仍然很強(qiáng)，35 d后仍可檢測(cè)。需注意，STING激動(dòng)劑在腫瘤組織中的特定沉積也可能減少脫靶毒性和免疫副作用。CDA-NT治療組在整個(gè)腫瘤中均顯示出強(qiáng)烈的熒光，證實(shí)diCPT-iRGD NT水凝膠可有效地遞送藥物。
CDA-NT水凝膠對(duì)腫瘤的作用
作者利用皮下GL-261腦腫瘤模型評(píng)估了CDA-NT水凝膠的協(xié)同抗腫瘤作用。在接種10 d后，腫瘤體積約100-150 mm3，將CDA-NT溶液注入腫瘤中。利用diC8-iRGD作為無(wú)藥物的水凝膠（E-Gel）用于CDA（CDA(L)）局部遞送。其中，僅用CDA(L)進(jìn)行治療不足以完全抑制腫瘤生長(zhǎng)。使用diCPT-iRGD NT水凝膠時(shí)，CDA-NT治療導(dǎo)致腫瘤消退，并且小鼠的存活率為100％。而單獨(dú)化學(xué)療法NT和免疫治療CDA(L)僅有12.5％和50％的存活率。需注意，這些受試小鼠的體重不受局部治療的影響。同時(shí)，CDA-NT局部遞送不會(huì)對(duì)研究小鼠引起明顯的全身性不良反應(yīng)。
CDA-NT局部遞送誘導(dǎo)的持久免疫反應(yīng)
在第70 d時(shí)，所有組存活的小鼠都被重新注射，以確定在另一側(cè)是否產(chǎn)生新的腫瘤。在接種腫瘤細(xì)胞第10 d后，在幼鼠中清楚觀察到腫瘤的生長(zhǎng)，并持續(xù)長(zhǎng)成大腫瘤。對(duì)于CPT+CDA、CDA(L)和CDA-NT組中存活的小鼠，GL-261細(xì)胞的生物發(fā)光信號(hào)在第95天仍未檢測(cè)到，表明這些存活小鼠的腫瘤生長(zhǎng)被有效的抑制。需注意，CDA-NT處理的小鼠的總體生存率明顯更高。在用STING激動(dòng)劑治療的小鼠中，CD8+CD44?highCD62L?high?central memory T（Tcm）細(xì)胞和CD8+?CD44highCD62Llow效應(yīng)記憶T（Tem）細(xì)胞的百分比均增加。
經(jīng)CDA-NT處理的小鼠表現(xiàn)出更高的CD8+Tcm（24.4％）和Tem（11.7％）細(xì)胞百分比。結(jié)果表明，CDA-NT的局部遞送可誘導(dǎo)T細(xì)胞記憶并形成抵抗腫瘤復(fù)發(fā)的長(zhǎng)期免疫力。
綜上所述，作者開(kāi)發(fā)了一種基于藥物的超分子水凝膠系統(tǒng)，用于局部遞送CDNs，從而增強(qiáng)對(duì)腫瘤的化學(xué)-免疫治療效果。該水凝膠有助于將免疫治療性CDA和化療藥物CPT遞送至腫瘤部位，從而激活NK細(xì)胞、樹(shù)突狀細(xì)胞和T細(xì)胞，顯著提高不同腫瘤模型下小鼠的整體存活率。此外，水凝膠的局部給藥可引起長(zhǎng)期免疫記憶和全身性免疫監(jiān)視，抑制腫瘤的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移?？傊?，這種局部給藥的化學(xué)-免疫水凝膠增強(qiáng)了抗腫瘤免疫反應(yīng)，并以安全有效的方式增強(qiáng)腫瘤對(duì)免疫療法的敏感性。
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