长春应化所陈学思院士/宋万通团队《Adv. Healthc. Mater.》：原位喷涂双功能免疫凝胶用于结肠癌的术后治疗

点击蓝字关注我们

手术治疗是结直肠癌治疗的首选治疗手段，然而手术创伤和术后愈合引起的局部免疫抑制往往会加速肿瘤的复发和转移，这成为了目前临床最亟待解决的术后难题。近年来基于生物可降解高分子材料的肿瘤局部免疫治疗彰显了巨大治疗潜力，包括可植入支架、可注射水凝胶和原位形成的凝胶等等形式。然而，由于结直肠癌发生的特殊环境，常规的载体材料难以固定在腹腔内部，使得药物不能直接接触肿瘤充分发挥治疗效果。
近日，中国科学院长春应化所陈学思/宋万通研究团队针对这一难题，设计了一种可原位喷涂形成的高粘附凝胶用于改善术后肿瘤部位的免疫抑制微环境。该凝胶通过单宁酸（TA）与聚谷氨酸接枝聚乙二醇单甲醚/氨基苯硼酸（PLG-g-mPEG/PBA）快速交联形成，并担载抗OX40抗体（aOX40），原位喷涂粘附在肿瘤切除部位。该原位喷涂免疫凝胶具有以下三个优势：一、由于单宁酸与苯硼酸的快速交联作用、以及单宁酸与组织间的强氢键作用，该免疫凝胶经喷涂后能够快速成胶并固定粘附在喷涂部位；二、单宁酸不仅构成凝胶的组成成分，而且作为一种抗炎药物能够抑制术后肿瘤部位的炎性环境，缓解免疫抑制；三、由于单宁酸与抗体蛋白之间的动态可逆作用，负载的aOX40可以随着凝胶的降解实现缓慢稳定释放，释放时间接近20天。在小鼠原位结肠癌的术后切除模型上的治疗结果显示，该原位喷涂免疫凝胶的治疗可以完全抑制肿瘤的复发，并且能够抵抗再次种植肿瘤的生长；在原位结肠癌腹腔转移肿瘤模型的治疗中，该原位喷涂免疫凝胶在腹腔喷涂后的肿瘤抑制率达到85%，显著抑制了肿瘤的生长。综上所述，该原位喷涂免疫凝胶为结直肠癌的术后治疗提供了有价值的和有临床意义的新型策略和途径。相关结果于近期发表在《Advanced Healthcare Materials》期刊上（DOI:10.1002/adhm.202100862），第一作者为中国科学院长春应化所特别研究助理司星辉博士。
 
示意图1. 原位喷涂免疫凝胶用于抑制肿瘤术后复发的作用机制。 
图1.原位喷涂免疫凝胶的制备和表征。(A）原位喷涂及凝胶形成机制；(B）原位喷涂凝胶的流变学行为测试；(C）原位喷涂凝胶的拉伸强度测试；(D）放置于生理环境下不同时间后的凝胶粘附性变化；(E）TA、PLG-g-mPEG/PBA、原位喷涂凝胶的照片和凝胶的SEM图像；（F）原位喷涂凝胶的体外降解；（G）原位喷涂凝胶的体内降解；（H）aOX40的体外释放。 
图2.原位喷涂免疫凝胶在小鼠结肠癌术后切除模型上的治疗结果。(A）小鼠治疗方案；(B）治疗后小鼠肿瘤体积变化曲线；(C）小鼠的生存曲线；(D）各组中每只小鼠的肿瘤生长曲线；(E）治疗期间小鼠的体重变化；（F）治愈小鼠再次接种肿瘤后的肿瘤体积变化；（G）再挑战实验各组中每只小鼠的肿瘤生长曲线。 
图3.原位喷涂免疫凝胶对小鼠结肠癌腹膜转移瘤模型的治疗结果。(A）小鼠治疗方案；(B）各组治疗后（第20天）代表性小鼠的腹腔肿瘤照片；(C）治疗后的肿瘤照片；(D）治疗后的肿瘤质量；(E）治疗期间小鼠的体重变化。

相关链接

https://doi.org/10.1002/adhm.202100862

相关进展

化学与材料科学原创文章。欢迎个人转发和分享，刊物或媒体如需转载，请联系邮箱：[e-mail]

扫二维码｜关注我们

微信号 : Chem-MSE

诚邀投稿

欢迎专家学者提供化学化工、材料科学与工程产学研方面的稿件至[e-mail]，并请注明详细联系信息。化学与材料科学®会及时选用推送。