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  基于T細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，其臨床治療響應率仍舊不容樂觀。這主要是由于在腫瘤微環境（tumor microenvironment，TME）中腫瘤細胞可分泌大量免疫抑制因子，從而抑制腫瘤浸潤T細胞的增殖及免疫殺傷功能，最終導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，實現高效的抗腫瘤免疫反應。

  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胞的吞噬功能實現對目標因子的清除及降解。但抗體制備耗時、成本高且體內給藥后半衰期較短。上述難題為科研人員探索并發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可控、制備成本低以及可快速大規模合成等優點，已被廣泛應用于藥物靶向遞送等領域。此靶向效果主要依賴納米顆粒與細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合力和選擇性可在體外進行系統評估和優化。受此啟發，合理設計和構筑聚合物納米顆粒有望實現對抗體清除功能的有效模擬。此外，要模擬抗體實現瘤內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）可靶向巨噬細胞表面Fc受體；（3）穩定的納米結構以確保巨噬細胞吞噬被捕獲的因子。

  南開大學化學學院劉陽教授團隊利用交聯聚合物納米膠囊技術構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，通過誘發T細胞凋亡進而促進腫瘤生長。工作人員首先將小粒徑血清白蛋白用作底物，在其表面構筑一層包含多個半乳糖單元和Tuftsin肽的交聯網狀聚合物，得到APN的功能性內核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可逆化學鍵相連，從而制備APN。在血液循環中，PEG殼層降低了APN的免疫清除，進而延長了循環時間。進入腫瘤后，酸性的TME引發PEG脫落并釋放GTNP（圖1b）。GTNP在捕獲Gal-1后，激活瘤內巨噬細胞進行吞噬，實現Gal-1的有效清除。細胞和動物實驗均表明，APN可有效清除TME中的Gal-1，從而恢復T細胞活性，提高T細胞抗腫瘤免疫功能。此外，APN和檢查點抑制劑anti-PD-1聯用可進一步增強抗腫瘤免疫反應。該研究為開發用于特異性調控疾病相關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Gal-1進而恢復T細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) 流式細胞術表征巨噬細胞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) 流式細胞術表征巨噬細胞Raw 264.7在pH 7.4和pH 6.5條件下吞噬PNA的情況；c) 免疫酶聯吸附法表征APN促進巨噬細胞Raw 264.7吞噬清除Gal-1；d) APN與PNA在巨噬細胞Raw 264.7內的熒光共定位表征。

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) 流式細胞術表征荷瘤小鼠腫瘤組織中T細胞的增殖（Ki67）情況；c) 和d) 流式細胞術表征荷瘤小鼠腫瘤組織中殺傷性T細胞（CD8⁺）的浸潤情況。

圖6 a) 聯合療法對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) 流式細胞術表征荷瘤小鼠腫瘤組織中T細胞的增殖（Ki67）情況；f) 和g) 流式細胞術表征荷瘤小鼠腫瘤組織中殺傷性T細胞（CD8⁺）的浸潤情況。

  以上相關成果發表在ACS Applied Materials & Interfaces（doi.org/10.1021/acsami.1c02116）上。論文第一作者為南開大學化學學院碩士研究生谷雨，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劉陽教授。

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