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免疫检查点阻断剂的全身给药能激活免疫细胞的抗癌活性，然而，机体所产生的反应因病人而异，且会表现出潜在的脱靶毒性，免疫检查点抑制剂（ICIs）的局部给药能最大限度地提高治疗疗效，同时也会减少副作用的发生。近日，一篇发表在国际杂志ACS Applied Materials & Interfaces上题为“A Shear-Thinning Biomaterial-Mediated Immune Checkpoint Blockade”的研究报告中，来自加利福尼亚大学等机构的科学家们通过研究开发并优化了一种微创方法，从而就能更有针对性、有效且能持续的提供癌症免疫治疗性手段，诸如此类靶向性策略或能减少采用更多系统性疗法时的高剂量和可能出现的有害副作用。
机体对异常细胞或外来入侵者的反应有很多方式，其中一种机制涉及免疫系统的T细胞，其表面含有称之为检查点蛋白（checkpoint proteins）的特殊蛋白，这些检查点蛋白能结合其它细胞表面的蛋白，从而导致T细胞活性的刺激或抑制，刺激T细胞或能导致异常或入侵细胞的破坏，同时抑制作用或许就是预防免疫系统攻击机体自身正常细胞的一种内在机制。然而，肿瘤细胞有时会展现出表面蛋白，其能通过结合T细胞并抑制其活性来“哄骗”免疫系统，这或许就能促使肿瘤细胞生长和扩散，近些年来，免疫检查点抑制剂抗体已经被开发出来了，其能阻断肿瘤细胞与T细胞的结合，实际上，这或许就会重新激活T细胞的免疫反应，从而破坏肿瘤细胞，在美国，ICIs如今已经被成功用于治疗肾脏癌症、膀胱癌、肝癌和头颈癌等。
这些ICIs通常是通过全身给药，尽管这些抗体已经展现出了一定的疗效，但其效果在不同患者中是不同的，对于一些患者而言，这种给药方式的非特异性或许会导致过度的T细胞刺激，从而产生毒性副作用，全身给药也会稀释ICIs的效力，因此就必须增加药物剂量并提高成本。研究人员所开发的新方法的主要特点就是一种可注射的明胶生物材料，其中混有盘状硅酸盐纳米片结构，这种纳米颗粒含有带电的表面，其是保护性结合ICIs的最佳选择，同时利用微创注射将装载ICI的生物材料就能运输到肿瘤位点中。
科学家利用可注射材料开发出新型靶向性免疫疗法 或有望破坏肿瘤细胞。
图片来源：Terasaki Institute for Biomedical Innovation (TIBI)
明胶/纳米片的混合物会经过优化更有效地运输ICI并持续释放药物，研究人员还发现，诸如纳米片、明胶、ICI浓度、pH和生物材料降解的条件等多个因素都能通过调整来控制适合于特定肿瘤的ICI的释放。随后研究人员进行了额外的实验来测定剪切较薄生物材料（STB）的功效，这种材料在注射过程中会受力变形，随后就能迅速实现自我恢复，这些STB能被用来将ICIs注射到小鼠机体的黑色素瘤中；因此，小鼠机体的黑色素瘤就能表现出最缓慢的肿瘤生长以及最小的尺寸，以及肿瘤和皮肤层之间清晰的边缘，并缺乏炎症和坏死的组织；由于持续的ICI释放和运输，这些效果的发生程度要比阴性对照样本高得多，并且其维持的时间或许更长。
被激活的T细胞的数量会因ICI的运输而发生数量变化，结果发现，与阴性对照相比，使用SIB运输的ICIs的样本中的T辅助细胞的数量会增加44%以上，而杀伤性T细胞的数量也会增加近36%。最后研究人员对肿瘤细胞的死亡进行了分析，通过利用不同染色技术进行实验，结果发现，相比对照样本而言，使用STB运输的样本中肿瘤细胞死亡高达13.2倍。研究人员得到的结果清楚地表明了靶向性、可控和可持续的抗体递送对恢复人体对癌症的天然防御机制的有效性，其在帮助开发组合性疗法的潜力或许进一步扩大了其影响。
综上，本文研究结果表明，基于SIB的微创策略或许能提供一种简单和有效的方法来实现局部运输ICIs。（生物谷Bioon.com）
原始出处：
Qingzhi Wu, Moyuan Qu, Han-Jun Kim, et al. A Shear-Thinning Biomaterial-Mediated Immune Checkpoint Blockade, ACS Applied Materials & Interfaces (2022). DOI: 10.1021/acsami.2c06137
