肿瘤微环境激活的前药囊泡结合免疫原性细胞

化学免疫疗法通过触发免疫原性细胞死亡（ICD）来激活强大的T细胞抗肿瘤免疫反应，这已启动了许多临床试验。然而，由于肿瘤微环境内的低药物递送效率和免疫抑制，目前的化学免疫疗法仅限于一小部分患者。本文报道了一种肿瘤微环境激活的前药囊泡。此前药囊泡是通过将奥沙利铂（OXA）前药和PEG化光敏剂（PS）整合到单个纳米平台，并响应于肿瘤的酸性和酶促微环境而显示出特定于肿瘤的蓄积，激活和深度渗透。前药囊泡诱导的ICD与CD47抗体结合进一步促进树突状细胞（DC）成熟并呈递抗原。因此，CD47阻断和ICD诱导可有效抑制原发性和继发性肿瘤的生长，抑制肿瘤转移并防止肿瘤复发。

图1.ICD诱导和CD47阻断用于癌症免疫治疗的前药囊泡示意图。a)酸和MMP-2双响应前药囊泡设计原理图。b)MPV-HOAD介导的化学免疫治疗和CD47阻断联合抑制肿瘤生长、复发和远处转移的简化机理。

图2.前药囊泡在体外和体内的化学物理特性和生物分布。a)水动力粒度分布(强度)和PV-HOAS、MPV-HOAS、MPV-HOAD前药囊泡的低温TEM图像(标尺=50nm)。b)酸和MMP-2诱导前药囊泡的表面电荷感应开关。c)CT26细胞对前药囊泡的摄取。d)MPV-HOAD在CT26MCSs中的生物分布和渗透。e)CT26荷瘤BALB/c小鼠尾静脉注射前药囊泡后12小时的代表性荧光图像。f)体内光声成像测定的MPV-HOAD肿瘤穿透率。g)CT26荷瘤BALB/c小鼠注射MPV-HOAD12小时后主要器官和肿瘤中Pt的分布。h)在大鼠静脉注射后血液中Pt浓度与时间图。

图3.MPV-HOAD可在体外有效地诱导肿瘤细胞的免疫原性死亡。a)CLSM图像和b)流式细胞术检测CT26细胞表面CRT暴露情况。c)CLSM检测经MPV-HOAD处理的CT26细胞中HMGB1的释放情况。d)定量检测MPV-HOAD处理的CT26肿瘤细胞中HMGB1的释放及e)ATP的分泌。f)MPV-HOAD处理的CT26诱导BMDCs成熟情况。g)在BALB/c小鼠中联合治疗介导抗肿瘤疫苗效果的治疗方案。h)无肿瘤BALB/c小鼠接种预处理后的CT26肿瘤细胞作为疫苗，然后皮下注射未处理的CT26肿瘤细胞再挑战的情况。

图4.联合治疗介导的双侧CT26肿瘤模型抗肿瘤效应。a)MPV-HOAD和CD47阻断联合治疗方案。CT26荷瘤BALB/c小鼠的b)原发肿瘤和c)远端肿瘤的生长曲线(1:PBS;2:MPV-HOAD;3:MV+L;4:MPV-HOAD+L;5:αCD47;6:MPV-HOAD+αCD47;7:MPV-HOAD+L+αCD47，适用于所有的体内抗肿瘤的研究)。d)经三轮治疗后，对原发肿瘤及远端肿瘤进行H＆E和TUNEL染色。e)激光诱导MPV-HOAD处理的CT26荷瘤BALB/c小鼠体内ROS生成。f)CLSM检测体内肿瘤切片中CRT的暴露。g)半定量分析体内肿瘤细胞的CRT+。CT26荷瘤BALB/c小鼠肿瘤模型在经MPV-HOAD+L+αCD47治疗后，用流式细胞术检测h)淋巴结中DC成熟率，i)瘤内CD8+Tcell的浸润，和j)IFN-γ+CD8+T淋巴细胞。ELISA分析PDT诱导的促炎细胞因子包括k)IFN-γ和l)TNF-α。

图5.联合治疗诱导的长期及抗原特异性免疫记忆效应。a)4T1荷瘤BALB/c小鼠的转移抑制治疗方案。BALB/c小鼠尾静脉注射4T1-Luc细胞建立肺转移模型的b)体内和c)体外生物荧光成像；d)H＆E染色和e)肺转移结节数(1:PBS;2:MPV-HOAD;3:MV+L;4:MPV-HOAD+L;5:αCD47;6:MPV-HOAD+αCD47;7:MPV-HOAD+L+αCD47)。长期记忆效应通过流式细胞术分析肿瘤再挑战前一天的脾脏中TEM和ELISA分析肿瘤再挑战两天后血清中g)IFN-γ和h)TNF-α。i)多种肿瘤模型中联合治疗介导的肿瘤抑制治疗方案。联合治疗后BALB/c小鼠皮下再挑战的j)CT26肿瘤和k)4T1肿瘤生长率。l)HE分析尾静脉注射CT26或4T1细胞的肺转移程度。

DOI:10./adma.