东华大学李静超《Adv. Sci.》：声激活半导体聚合物纳米整形器多重重塑肿瘤微环境用于原位胰腺癌有效免疫治疗

2023-10-29 来源：高分子科技

胰腺癌复杂多样的肿瘤微环境是限制各种治疗效果的关键，因此胰腺癌的高效治疗仍然是一个巨大的挑战。东华大学李静超研究员团队近期构建了一种声激活半导体聚合物纳米整形器（SPN_DNH），通过对原位胰腺癌的肿瘤微环境进行多重重塑，并精准调控免疫药物的特异性释放，实现肿瘤高效、安全免疫治疗。

SPN_DNH含有半导体聚合物、硫化氢供体（H₂S donor）和吲哚胺2,3-双加氧酶抑制剂（NLG919）以及透明质酸酶（HAase）修饰的单线态氧（¹O₂）响应型外壳。SPN_DNH在原位胰腺肿瘤部位积累后，降解肿瘤微环境主要成分透明质酸，促进纳米颗粒富集和免疫细胞浸润（如图1所示）。另外，SPN_DNH释放H₂S抑制线粒体功能以缓解肿瘤发氧，从而扩大声动力治疗（SDT）效应，并通过破坏¹O₂响应型外壳实现NLG919释放，逆转免疫抑制途径。通过这种多重重塑机制，以SPN_DNH为基础的治疗策略可触发一种有效的抗肿瘤免疫效应。因此，在小鼠模型中，原位胰腺肿瘤的生长被显著抑制，肿瘤转移得到有效控制。本研究提供了一种声激活的纳米平台通过多重重塑肿瘤微环境，用于原位胰腺癌的强效免疫治疗。

图1. SPN_DNH的合成路线及抗肿瘤机制示意图。

该团队首先对SPN_D、SPN_DN以及SPN_DNH的性能进行表征（如图2所示）。结果表明，三种纳米材料具有均匀的球形结构，纳米粒径相近，均具有良好的光学吸收和荧光性质。由于硫化氢供体和半导体聚合物的负载，SPN_D、SPN_DN以及SPN_DNH均可释放硫化氢气体，而且在超声刺激下有效产生¹O₂。另外，本团队验证了SPN_DNH具有超声响应型的药物释放性能。

图2. SPN_DNH及对照材料的各种性能表征。

采用Panc02-Luc原位胰腺癌小鼠模型，本团队通过测量生物发光信号评价体内抗肿瘤和抗转移效应（如图3所示）。静脉注射SPN_D、SPN_DN和SPN_DNH后，并经过超声处理，SPN_DNH + US组小鼠的肿瘤生物发光信号在第10天显著减弱，在第20天检测不到生物发光信号的存在，说明SPN_DNH + US具有显著的肿瘤抑制能力。另外，SPN_DNH + US组小鼠的各个器官在治疗后均未检测到肿瘤的存在，说明该治疗策略具有良好的抗肿瘤性能。

图3. 体内小鼠原位胰腺癌模型的治疗及抗转移疗效评价。

该研究成果以“Sono-Activatable Semiconducting Polymer Nanoreshapers Multiply Remodel Tumor Microenvironment for Potent Immunotherapy of Orthotopic Pancreatic Cancer”为题发表在Advanced Science。论文第一作者为东华大学生物与医学工程学院硕士研究生李萌，通讯作者为东华大学李静超研究员。本研究工作得到国家自然科学基金、上海市高校特聘教授（东方学者）、上海市科委和中央高校基本科研基金等项目资助。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.202305150

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（责任编辑：xu）

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