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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境是限制各種治療效果的關鍵，因此胰腺癌的高效治療仍然是一個巨大的挑戰。東華大學李靜超研究員團隊近期構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境進行多重重塑，并精準調控免疫藥物的特異性釋放，實現腫瘤高效、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）以及透明質酸酶（HAase）修飾的單線態氧（¹O₂）響應型外殼。SPN_DNH在原位胰腺腫瘤部位積累后，降解腫瘤微環境主要成分透明質酸，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NLG919釋放，逆轉免疫抑制途徑。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）。結果表明，三種納米材料具有均勻的球形結構，納米粒徑相近，均具有良好的光學吸收和熒光性質。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光信號評價體內抗腫瘤和抗轉移效應（如圖3所示）。靜脈注射SPN_D、SPN_DN和SPN_DNH后，并經過超聲處理，SPN_DNH + US組小鼠的腫瘤生物發光信號在第10天顯著減弱，在第20天檢測不到生物發光信號的存在，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. 體內小鼠原位胰腺癌模型的治療及抗轉移療效評價。

該研究成果以“Sono-Activatable Semiconducting Polymer Nanoreshapers Multiply Remodel Tumor Microenvironment for Potent Immunotherapy of Orthotopic Pancreatic Cancer”為題發表在Advanced Science。論文第一作者為東華大學生物與醫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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