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東華大學李靜超《Adv. Sci.》：聲激活半導體聚合物納米整形器多重重塑腫瘤微環(huán)境用于原位胰腺癌有效免疫治療

2023-10-29 來源：高分子科技

胰腺癌復雜多樣的腫瘤微環(huán)境是限制各種治療效果的關(guān)鍵，因此胰腺癌的高效治療仍然是一個巨大的挑戰(zhàn)。東華大學李靜超研究員團隊近期構(gòu)建了一種聲激活半導體聚合物納米整形器（SPN_DNH），通過對原位胰腺癌的腫瘤微環(huán)境進行多重重塑，并精準調(diào)控免疫藥物的特異性釋放，實現(xiàn)腫瘤高效、安全免疫治療。

SPN_DNH含有半導體聚合物、硫化氫供體（H₂S donor）和吲哚胺2,3-雙加氧酶抑制劑（NLG919）以及透明質(zhì)酸酶（HAase）修飾的單線態(tài)氧（¹O₂）響應型外殼。SPN_DNH在原位胰腺腫瘤部位積累后，降解腫瘤微環(huán)境主要成分透明質(zhì)酸，促進納米顆粒富集和免疫細胞浸潤（如圖1所示）。另外，SPN_DNH釋放H₂S抑制線粒體功能以緩解腫瘤發(fā)氧，從而擴大聲動力治療（SDT）效應，并通過破壞¹O₂響應型外殼實現(xiàn)NLG919釋放，逆轉(zhuǎn)免疫抑制途徑。通過這種多重重塑機制，以SPN_DNH為基礎的治療策略可觸發(fā)一種有效的抗腫瘤免疫效應。因此，在小鼠模型中，原位胰腺腫瘤的生長被顯著抑制，腫瘤轉(zhuǎn)移得到有效控制。本研究提供了一種聲激活的納米平臺通過多重重塑腫瘤微環(huán)境，用于原位胰腺癌的強效免疫治療。

圖1. SPN_DNH的合成路線及抗腫瘤機制示意圖。

該團隊首先對SPN_D、SPN_DN以及SPN_DNH的性能進行表征（如圖2所示）。結(jié)果表明，三種納米材料具有均勻的球形結(jié)構(gòu)，納米粒徑相近，均具有良好的光學吸收和熒光性質(zhì)。由于硫化氫供體和半導體聚合物的負載，SPN_D、SPN_DN以及SPN_DNH均可釋放硫化氫氣體，而且在超聲刺激下有效產(chǎn)生¹O₂。另外，本團隊驗證了SPN_DNH具有超聲響應型的藥物釋放性能。

圖2. SPN_DNH及對照材料的各種性能表征。

采用Panc02-Luc原位胰腺癌小鼠模型，本團隊通過測量生物發(fā)光信號評價體內(nèi)抗腫瘤和抗轉(zhuǎn)移效應（如圖3所示）。靜脈注射SPN_D、SPN_DN和SPN_DNH后，并經(jīng)過超聲處理，SPN_DNH + US組小鼠的腫瘤生物發(fā)光信號在第10天顯著減弱，在第20天檢測不到生物發(fā)光信號的存在，說明SPN_DNH + US具有顯著的腫瘤抑制能力。另外，SPN_DNH + US組小鼠的各個器官在治療后均未檢測到腫瘤的存在，說明該治療策略具有良好的抗腫瘤性能。

圖3. 體內(nèi)小鼠原位胰腺癌模型的治療及抗轉(zhuǎn)移療效評價。

該研究成果以“Sono-Activatable Semiconducting Polymer Nanoreshapers Multiply Remodel Tumor Microenvironment for Potent Immunotherapy of Orthotopic Pancreatic Cancer”為題發(fā)表在Advanced Science。論文第一作者為東華大學生物與醫(yī)學工程學院碩士研究生李萌，通訊作者為東華大學李靜超研究員。本研究工作得到國家自然科學基金、上海市高校特聘教授（東方學者）、上海市科委和中央高校基本科研基金等項目資助。

原文鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202305150

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（責任編輯：xu）

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