免疫療法在治療晚期或轉移性腫瘤患者方面具有巨大的前景，但僅針對免疫刺激性腫瘤患者。其中，腫瘤微環(huán)境（TME）是腫瘤細胞和腫瘤浸潤淋巴細胞（TILs）相互作用的主要位置。因此，腫瘤對免疫療法的反應性至少部分取決于TME免疫表型。
研究表明，激活STING（一種胞質(zhì)銜接蛋白，響應內(nèi)/外源性胞質(zhì)核酸配體）信號通路會強烈刺激TME中的先天性和適應性免疫反應。此外，激活腫瘤細胞中STING途徑可導致自然殺傷（NK）細胞滲透到腫瘤中，引發(fā)抗腫瘤反應。
然而，需要新穎的方法以最小的免疫副作用增強腫瘤對環(huán)狀二核苷酸（CDN）的敏感性。眾所周知，喜樹堿（CPT）等化學治療藥物可通過刺激DNA損傷來觸發(fā)細胞死亡。研究發(fā)現(xiàn)，部分小分子藥物可能通過觸發(fā)STING途徑和激活免疫系統(tǒng)發(fā)揮其抗癌作用，為化學-免疫療法提供了希望。
近日，美國約翰霍普金斯大學的Honggang Cui（通訊作者）團隊報道了一種STING激動劑環(huán)狀di-AMP可以在腫瘤內(nèi)延長釋放，將腫瘤微環(huán)境（TME）從免疫抑制轉變?yōu)槊庖叽碳?，從而增強抗腫瘤治療的效果。在水溶液中，兩親性藥物自組裝成超分子納米管（NTs）。
帶負電荷的STING激動劑（c-di-AMP（CDA））通過靜電絡合在帶正電荷的NTs表面上。在注射到腫瘤部位后，CDA-NT溶液立即形成水凝膠，充當CDA和CPT的延長局部釋放的儲存庫，以喚醒先天和適應性免疫系統(tǒng)。
在小鼠腫瘤的多個模型中，單次低劑量的STING興奮劑可導致腫瘤消退和提高動物的存活率，并出現(xiàn)長期免疫記憶和全身免疫監(jiān)視，從而保護小鼠免于腫瘤的復發(fā)和轉移。總之，這種局部遞送的STING激動劑幫助減少腫瘤的免疫抑制，并增強對各種癌癥治療的效果。
水凝膠的制備
作者通過二硫代乙基碳酸酯（etcSS）接頭將兩個CPT分子化學偶聯(lián)至iRGD，從而形成兩親性分子（diCPT-iRGD），進而自組裝成超分子NTs。在GSH作用下，CPT可以從diCPT-iRGD中有效的釋放，并且在2 h內(nèi)幾乎100％的釋放CPT。
在diCPT-iRGD水溶液中添加CDA后，Zeta電位的降低，表明帶負電荷的CDA被吸附在NTs的表面上。增加CDA-NTs的濃度或添加抗衡離子，可形成CDA-NTs水凝膠。共聚焦成像顯示，標記的CDA的FITC信號均勻分布在水凝膠的冰凍部分。diCPT-iRGD偶聯(lián)物具有相對穩(wěn)定的線性釋放，在PBS中30 d內(nèi)釋放了37.2％藥物，而純CDA在PBS中18 d內(nèi)就釋放了98％。
STING激動劑在體內(nèi)局部保留和可持續(xù)釋放
作者將diCPT-iRGDNT溶液皮下注射到C57BL/6小鼠背部，以評估其在體內(nèi)的凝膠化和生物降解。在注射1 h后，出現(xiàn)球形水凝膠，但45 d內(nèi)被逐漸的生物降解。該水凝膠顯示出近乎線性的降解曲線，45 d內(nèi)降解了約75％。注射5 d后，游離CDA處理的腫瘤的熒光強度迅速下降，幾乎沒有觀察到熒光信號，而CDA-NT治療組的熒光強度在注射15 d后仍然很強，35 d后仍可檢測。需注意，STING激動劑在腫瘤組織中的特定沉積也可能減少脫靶毒性和免疫副作用。CDA-NT治療組在整個腫瘤中均顯示出強烈的熒光，證實diCPT-iRGD NT水凝膠可有效地遞送藥物。
CDA-NT水凝膠對腫瘤的作用
作者利用皮下GL-261腦腫瘤模型評估了CDA-NT水凝膠的協(xié)同抗腫瘤作用。在接種10 d后，腫瘤體積約100-150 mm3，將CDA-NT溶液注入腫瘤中。利用diC8-iRGD作為無藥物的水凝膠（E-Gel）用于CDA（CDA(L)）局部遞送。其中，僅用CDA(L)進行治療不足以完全抑制腫瘤生長。使用diCPT-iRGD NT水凝膠時，CDA-NT治療導致腫瘤消退，并且小鼠的存活率為100％。而單獨化學療法NT和免疫治療CDA(L)僅有12.5％和50％的存活率。需注意，這些受試小鼠的體重不受局部治療的影響。同時，CDA-NT局部遞送不會對研究小鼠引起明顯的全身性不良反應。
CDA-NT局部遞送誘導的持久免疫反應
在第70 d時，所有組存活的小鼠都被重新注射，以確定在另一側是否產(chǎn)生新的腫瘤。在接種腫瘤細胞第10 d后，在幼鼠中清楚觀察到腫瘤的生長，并持續(xù)長成大腫瘤。對于CPT+CDA、CDA(L)和CDA-NT組中存活的小鼠，GL-261細胞的生物發(fā)光信號在第95天仍未檢測到，表明這些存活小鼠的腫瘤生長被有效的抑制。需注意，CDA-NT處理的小鼠的總體生存率明顯更高。在用STING激動劑治療的小鼠中，CD8+CD44?highCD62L?high?central memory T（Tcm）細胞和CD8+?CD44highCD62Llow效應記憶T（Tem）細胞的百分比均增加。
經(jīng)CDA-NT處理的小鼠表現(xiàn)出更高的CD8+Tcm（24.4％）和Tem（11.7％）細胞百分比。結果表明，CDA-NT的局部遞送可誘導T細胞記憶并形成抵抗腫瘤復發(fā)的長期免疫力。
綜上所述，作者開發(fā)了一種基于藥物的超分子水凝膠系統(tǒng)，用于局部遞送CDNs，從而增強對腫瘤的化學-免疫治療效果。該水凝膠有助于將免疫治療性CDA和化療藥物CPT遞送至腫瘤部位，從而激活NK細胞、樹突狀細胞和T細胞，顯著提高不同腫瘤模型下小鼠的整體存活率。此外，水凝膠的局部給藥可引起長期免疫記憶和全身性免疫監(jiān)視，抑制腫瘤的復發(fā)和轉移?？傊?，這種局部給藥的化學-免疫水凝膠增強了抗腫瘤免疫反應，并以安全有效的方式增強腫瘤對免疫療法的敏感性。
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