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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，術后殘余腫瘤及轉移腫瘤細胞容易引起腫瘤復發。另外，由于腫瘤切除手術造成的傷口易引起潛在的并發癥和出血。因此，開發能有效抑制腫瘤術后復發并促進手術創面愈合修復的多功能醫用材料具有重要意義，也是一大挑戰。

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。

他們通過構建多種小鼠腫瘤模型（包括單側瘤模型、雙側瘤模型、術后切除及再挑戰模型），研究了該免疫凝膠的抗腫瘤療效。在單側瘤模型中，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。通過雙側瘤模型結果表明，(DOX+R837@HN)@Gel聯合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。進一步通過構建術后切除及再挑戰模型，結果表明，該聯合治療可顯著抑制術后腫瘤復發，使得腫瘤術后復發率由70%降至10%，而且，治愈鼠體內展現出長期的抗腫瘤免疫記憶性能（圖2）。

圖2. 化療/免疫聯合治療后預防腫瘤術后復發和長期免疫記憶效果。

另一方面，他們通過分別構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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