用于恶性肿瘤术后辅助治疗的化疗免疫治疗封固剂

《Journal of Controlled Release》：Chemoimmunotherapeutic sealants for postsurgical adjuvant therapy of malignant tumors

　　

唐雪玲|王建荣|陈琳|赵燕|曹莉|孙焕丽|钟志远

中国江苏省苏州市苏州大学化学、化学工程与材料科学学院生物启发界面材料科学国家重点实验室及生物医学聚合物实验室，邮编215123

摘要

对于晚期肿瘤，手术结合辅助治疗是一种主流的临床策略。然而，由于残留癌细胞未能完全清除以及手术引发的免疫抑制环境，肿瘤常常会复发。本文报道了一种化学免疫治疗性纤维蛋白密封剂（CI-sealant），作为一种新的术后辅助治疗手段，它可将手术腔转化为原位的“药物-免疫储存库”，实现免疫原性多西他赛/伏拉塞替布双药纳米组合（iNCombo）和TGF-β抑制剂加卢尼塞替布的局部释放，从而缓解免疫抑制。iNCombo能够在多种肿瘤细胞中引发强烈的细胞凋亡和免疫原性细胞死亡（ICD），有效促进树突状细胞的成熟。CI-sealant能够在原位诱导残留癌细胞的ICD，促进T细胞的激活和浸润，并增加M1型巨噬细胞的比例，有效逆转免疫抑制，增强术后4T1三阴性乳腺癌模型的抗肿瘤免疫力。在4T1-Luc乳腺肿瘤和B16F10黑色素瘤小鼠模型中，使用CI-sealant进行术后辅助治疗显著降低了肿瘤复发率。这种化学免疫治疗性密封剂为恶性肿瘤的术后辅助治疗开辟了一条有前景的途径。

引言

手术切除是临床实践中实体瘤治疗的基石[1]、[2]。同时，通常会应用止血和伤口愈合策略（如纤维蛋白密封剂），随后进行辅助治疗（例如化疗）以改善长期预后[3]、[4]、[5]。然而，由于残留肿瘤细胞未能完全清除，大多数患者最终仍会复发[6]。研究表明，在纤维蛋白密封剂中加入抗肿瘤药物可以通过术后伤口愈合过程中的同步和局部药物释放来提高治疗效果[7]、[8]、[9]。然而，小分子的快速扩散以及不同药物在细胞内的不均匀分布给维持长期疗效和预防肿瘤复发带来了挑战[10]。将纳米颗粒嵌入密封剂中可以形成长效药物储存库，实现药物的长时释放[11]、[12]。此外，纳米药物在多种药物的定量共递送方面具有显著优势，能够协同发挥抗肿瘤作用[13]、[14]。然而，仅基于化疗的纳米药物往往不足以应对手术压力下形成的免疫抑制性肿瘤微环境（TME）[15]、[16]、[17]。因此，在化疗期间触发强烈的抗肿瘤免疫力并克服术后适应性免疫抑制对于彻底清除残留肿瘤细胞和预防肿瘤复发至关重要[18]。已知免疫原性细胞死亡（ICD）诱导剂（尤其是以纳米药物形式存在时）能够在杀死肿瘤细胞的同时激发抗肿瘤免疫力[19]、[20]、[21]、[22]。此外，逆转免疫抑制性TME的策略（如免疫检查点阻断和细胞因子重塑）已在临床上得到应用，并取得了一定的效果[23]、[24]、[25]。

在本研究中，我们报道了一种化学免疫治疗性纤维蛋白密封剂（CI-sealant），它可将手术腔转化为原位的“药物-免疫储存库”，实现免疫原性多西他赛/伏拉塞替布双药纳米组合（iNCombo）和转化生长因子-β（TGF-β）抑制剂加卢尼塞替布（Gal）的局部释放，用于术后辅助治疗（图1）。iNCombo以定量方式释放诱导ICD的多西他赛（Do）和PLK1抑制剂伏拉塞替布（Vo），在多种肿瘤细胞中引发协同的细胞凋亡和ICD效应。TGF-β是TME中的关键免疫抑制因子，会抑制抗肿瘤免疫力[26]、[27]、[28]。将iNCombo和Gal（作为免疫抑制缓解剂）结合到临床使用的纤维蛋白密封剂中，制备出了CI-sealant，该密封剂能够在原位诱导ICD，促进T细胞激活和浸润，并增加M1型巨噬细胞的比例，有效逆转免疫抑制并激活术后4T1-Luc三阴性乳腺癌（TNBC）模型的抗肿瘤免疫力。在4T1-Luc乳腺肿瘤和B16F10黑色素瘤小鼠模型中，使用CI-sealant进行术后辅助治疗显著降低了肿瘤复发率，分别有71%和43%的小鼠实现了完全治愈。

章节摘录

iNCombo的制备

iNCombo是通过一步法合成的聚（乙二醇）-b-聚（ε-己内酯-共-二硫环戊烷-碳酸三甲酯）-美洛昔康（PEG-P(CL-DTC)-MA共聚物（分子量2.0-(1.0–1.0) kg/mol，Mw/Mn比1.1，MA接枝比例约100%），同时以2/1、1/1、1/2和1/4的质量比共封装多西他赛（Do）和伏拉塞替布（Vo）。具体步骤如下：将PEG-P(CL-DTC)-MA、Do和Vo分别溶解在PEG350中，浓度分别为300 mg/mL、100 mg/mL和100 mg/mL，然后按预定比例混合。

为精确递送多西他赛和伏拉塞替布而制备的iNCombo

术后肿瘤常常因残留肿瘤细胞的逃逸而复发，且手术伤口会形成免疫抑制环境。因此，在辅助治疗期间有效激活抗肿瘤免疫力对于实现肿瘤细胞的完全清除和预防复发至关重要。我们设计了一种免疫原性多西他赛/伏拉塞替布双药纳米组合（iNCombo），通过定量递送诱导ICD的多西他赛和PLK1抑制剂伏拉塞替布来增强辅助化疗的免疫治疗效果。

结论

我们开发了一种化学免疫治疗性纤维蛋白密封剂（CI-sealant），通过持续释放免疫原性双药iNCombo和TGF-β抑制剂Gal，将手术腔转化为原位的“药物-免疫储存库”，从而防止术后肿瘤复发。从CI-sealant中释放的iNCombo实现了多西他赛和PLK1抑制剂的定量共递送，导致不同实体瘤细胞中的协同细胞凋亡和ICD效应。添加Gal不仅...

CRediT作者贡献声明

唐雪玲：撰写——原始草稿、方法学、实验设计、数据分析、数据整理。王建荣：撰写——审稿与编辑、方法学、实验设计、数据分析、数据整理。陈琳：方法学、数据分析。赵燕：方法学、数据分析。曹莉：方法学。孙焕丽：撰写——审稿与编辑、项目监督、资金申请、概念构思。钟志远：撰写——审稿与编辑、项目监督。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

致谢

本研究得到了中国国家自然科学基金（项目编号：52473264、52273251、52233007）和苏州市人才支持计划（项目编号：ZXP2025062）的支持。图中的示意图使用BioRender.com生成。