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武漢大學張先正教授/鐘振林教授/喻愛喜教授/吳猛教授 ACS Nano:人工淋巴結(jié)用于增強膠質(zhì)母細胞瘤的術(shù)后免疫治療
2024-05-09  來源:高分子科技

  腫瘤免疫治療的療效在很大程度上取決于腫瘤特異性CD8T細胞的活化狀態(tài),而此類細胞的激活依賴于其與抗原呈遞細胞(APCs)之間的相互作用,通常發(fā)生在鄰近的淋巴結(jié)內(nèi)。然而,腫瘤細胞可以通過多種途徑馴化淋巴結(jié)內(nèi)的APCs和其他免疫細胞,從而形成免疫抑制性淋巴結(jié)微環(huán)境,甚至形成轉(zhuǎn)移前生態(tài)位。因此,向腫瘤內(nèi)引入人工淋巴結(jié)的免疫治療策略能夠?qū)崿F(xiàn)直接的T細胞激活,從而避免淋巴結(jié)免疫抑制性微環(huán)境對T細胞活化的限制。


  基于此,武漢大學張先正教授、鐘振林教授聯(lián)合武漢大學中南醫(yī)院喻愛喜教授、吳猛教授多學科合作報道了一種原位噴涂形成的免疫治療凝膠,該免疫治療凝膠能夠通過模擬淋巴結(jié)的功能,直接激活T細胞,從而防止膠質(zhì)母細胞瘤的術(shù)后復發(fā)1)。 


1 bALG@DT-Exo凝膠增強膠質(zhì)母細胞瘤術(shù)后免疫治療的示意圖


  之前的研究(Adv. Sci. 2024, 11, 2306336)發(fā)現(xiàn),樹突狀細胞(DCs)- 腫瘤融合細胞源性外泌體(DT-Exos)的表面含有廣譜腫瘤抗原衍生的肽 - 主要組織相容性復合體復合物(pMHC)和大量的共刺激因子,而在這兩種組分的共同刺激下,DT-Exos能夠直接將腫瘤抗原呈遞給T細胞,從而誘導T細胞的增殖與激活。基于此,在本研究中,作者首先讓PEG誘導骨髓來源樹突狀細胞(BMDCs)和GL261腫瘤細胞發(fā)生融合,生成融合細胞。隨后,通過對親代融合細胞進行代謝糖工程改造,可以獲得疊氮基團修飾的嵌合外泌體(N3-DT-Exos)。N3-DT-Exos能夠與炔基修飾的海藻酸鹽聚合物(DBCO-bALG)進一步發(fā)生生物正交反應(yīng),從而形成外泌體交聯(lián)的凝膠(bALG@DT-Exo)2)。 


2 bALG@DT-Exo凝膠的制備與表征


  與游離狀態(tài)的DT-Exos不同,這種以外泌體作為交聯(lián)位點的凝膠可以避免在短期內(nèi)被免疫系統(tǒng)快速清除,從而確保強效、持久的抗腫瘤應(yīng)答。研究結(jié)果表明,與游離的DT-Exos相比,bALG@DT-Exo凝膠可以顯著增強T細胞的增殖與激活應(yīng)答,并且還可以高效逆轉(zhuǎn)T細胞耗竭的狀態(tài)3 


3 bALG@DT-Exo凝膠介導的T細胞抗腫瘤應(yīng)答


  在觀察到bALG@DT-Exo凝膠體外誘導T細胞應(yīng)答的現(xiàn)象后,作者接下來評估該凝膠在術(shù)后腫瘤組織中刺激T細胞產(chǎn)生的免疫應(yīng)答。研究結(jié)果表明,在術(shù)后殘留的腫瘤組織中,以外泌體作為交聯(lián)位點的凝膠能夠作為人工淋巴結(jié),直接誘導T細胞產(chǎn)生強效的抗腫瘤應(yīng)答。此外,這種含有外泌體的凝膠可以通過裝載干擾素基因刺激因子(STING)激動劑(bALG@DT-Exo-STING,改善APCs的功能,以進一步增CD8+ T細胞介導的抗腫瘤應(yīng)答(4)。 


基于bALG@DT-Exo的凝膠誘導的體內(nèi)抗腫瘤效應(yīng)


  體內(nèi)實驗結(jié)果表明,bALG@DT-Exo-STING凝膠能夠大幅度削弱小鼠顱內(nèi)腫瘤細胞的增殖能力和侵襲能力,幾乎完全清除了原位膠質(zhì)母細胞瘤小鼠術(shù)后模型中的顱內(nèi)病灶5)。 


5 bALG@DT-Exo-STING凝膠在原位膠質(zhì)母細胞瘤小鼠術(shù)后模型中的抗腫瘤療效


  綜上所述,本研究構(gòu)建了一種原位噴涂形成的免疫治療凝膠,該凝膠能夠作為人工淋巴結(jié),增強T細胞介導的免疫應(yīng)答。這種原位形成的凝膠有望作為模塊化的免疫治療平臺,用于重編程免疫細胞的功能,尤其適用于過繼性免疫細胞療法。


  本研究以In Situ Sprayed Exosome-Cross-Linked Gel as Artificial Lymph Nodes for Postoperative Glioblastoma Immunotherapy為題發(fā)表在ACS Nano上。文章第一作者是武漢大學博士生包鵬。本研究得到國家自然科學基金委的支持。


  原文鏈接https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.4c02425

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