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長春應化所陳學思院士、賀超良研究員團隊 AFM：一種組織黏附性、免疫刺激多功能水凝膠用于腫瘤化療/免疫治療及術后傷口修復
2024-01-07  來源：高分子科技

  中科院長春應化所陳學思研究員和賀超良研究員團隊，采用人血清白蛋白（HSA）納米粒子與鄰苯二醛封端的4臂聚乙二醇（4aPEG-OPA）作為原料，開發(fā)了一種同時負載免疫佐劑咪喹莫特（R837)與化療藥物阿霉素（DOX）的組織黏附性免疫水凝膠，用于腫瘤化療/免疫聯(lián)合治療以及促進術后傷口修復。


  手術切除是目前臨床實體瘤的首選治療方式。然而，術后殘余腫瘤及轉(zhuǎn)移腫瘤細胞容易引起腫瘤復發(fā)。另外，由于腫瘤切除手術造成的傷口易引起潛在的并發(fā)癥和出血。因此，開發(fā)能有效抑制腫瘤術后復發(fā)并促進手術創(chuàng)面愈合修復的多功能醫(yī)用材料具有重要意義，也是一大挑戰(zhàn)。


  近期，中科院長春應化所陳學思研究員和賀超良研究員團隊，采用人血清白蛋白（HSA）納米粒子與鄰苯二醛封端的4臂聚乙二醇（4aPEG-OPA）作為原料，開發(fā)了一種同時負載免疫佐劑咪喹莫特（R837)與化療藥物阿霉素（DOX）的組織黏附性免疫水凝膠，用于腫瘤化療/免疫聯(lián)合治療以及促進術后傷口修復。


  該研究團隊先利用HSA包載疏水性免疫佐劑R837，獲得一種納米粒子（R837@HNs），進一步將其與4aPEG-OPA混合，交聯(lián)形成水凝膠的同時，共混負載化療藥物阿霉素（DOX），得到一種組織黏附性、免疫刺激水凝膠（(DOX+R837@HN)@Gel），用于腫瘤的化療/免疫聯(lián)合治療。另一方面，由于水凝膠中未反應的OPA基團可與組織中氨基進行縮合反應而賦予了該凝膠的組織黏附性，同時基于HSA的抗氧化性能，他們進一步研究了水凝膠用于術后止血以及促進傷口愈合性能（圖1）。 


圖1. 多功能水凝膠用于癌癥免疫治療、傷口修復和止血。


  他們通過構(gòu)建多種小鼠腫瘤模型（包括單側(cè)瘤模型、雙側(cè)瘤模型、術后切除及再挑戰(zhàn)模型），研究了該免疫凝膠的抗腫瘤療效。在單側(cè)瘤模型中，該免疫刺激水凝膠可顯著抑制腫瘤增長，并且引起強的抗腫瘤免疫響應。當聯(lián)合免疫檢查點阻斷治療抗體（anti-PD-1）時，可以進一步增強抗腫瘤免疫響應與腫瘤抑制效果。通過雙側(cè)瘤模型結(jié)果表明，(DOX+R837@HN)@Gel聯(lián)合anti-PD-1治療可引起全身抗腫瘤免疫，顯著抑制遠端瘤的生長。進一步通過構(gòu)建術后切除及再挑戰(zhàn)模型，結(jié)果表明，該聯(lián)合治療可顯著抑制術后腫瘤復發(fā)，使得腫瘤術后復發(fā)率由70%降至10%，而且，治愈鼠體內(nèi)展現(xiàn)出長期的抗腫瘤免疫記憶性能（圖2）。 


圖2. 化療/免疫聯(lián)合治療后預防腫瘤術后復發(fā)和長期免疫記憶效果。


  另一方面，他們通過分別構(gòu)建大鼠肝臟止血模型與小鼠全層皮膚傷口模型，研究了該組織黏附性水凝膠的傷口止血性能與促傷口愈合性能。結(jié)果表明，該水凝膠可促進組織傷口快速止血，并有效促進皮膚傷口的愈合（圖3）。以上結(jié)果表明，該多功能水凝膠在改善腫瘤手術治療預后方面具有很大的應用潛力。論文第一作者為中科院長春應化所的博士生王天然，長春應化所的賀超良研究員為該論文的通訊作者。 


圖3. 水凝膠用于體內(nèi)止血與傷口愈合的性能。


  論文信息：Tianran Wang, Junfeng Ding, Shuang Liang, Zhiqiang Lin, Jiaxuan Yang, Zhen Zhang, Zheng Zou, Gao Li, Xuesi Chen and Chaoliang He*. An Adhesive Immune-Stimulating Multifunctional Hydrogel for Potent Tumor Chemoimmunotherapy and Postoperative Wound Healing Promotion. Adv. Funct. Mater. 2023, 2312360

  原文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.202312360

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（責任編輯：xu）
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