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纳米TLR3激动剂用于小鼠肺癌的高效免疫治疗
王静怡1
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摘要
肺癌的发病率和死亡率居高不下，主流的手术和化疗效果不理想，患者 5 年生存率小于15%。免疫疗法给肺癌患者带来了治愈的希望，但是总体响应率不高。因此，迫切需要研发疗效更好、治愈率更高的新策略。基于Toll样受体（TLR）激动剂的肿瘤免疫疗法是增强目前临床抗肿瘤免疫响应率的一种有前途的策略。其中的TLR3激动剂聚肌胞苷酸（poly(I:C)）可被模式识别受体识别，激活先天性和获得性免疫；但体内稳定性差、代谢快、细胞摄取差、生物利用度低等问题使其应用受限。肿瘤主动靶向的纳米药物为肺癌的高效免疫治疗提供了新的机遇。本论文为进一步提高肺癌免疫治疗的效果，设计制备了能高效装载和保护 poly(I:C)的整合素靶向的双硫交联聚合物囊泡，得到了纳米TLR3激动剂，系统研究了其抗小鼠肺癌的免疫治疗及与免疫检查点阻断疗法（ICB）、放疗（RT）或光热疗法（PTT）的联合免疫治疗。 第一章综述了免疫疗法在肺癌中的作用机制及临床面临的挑战，介绍了 TLR激动剂特别是TLR3激动剂poly(I:C)在肿瘤免疫治疗中的应用，重点综述了纳米药物在肿瘤的免疫治疗及联合治疗中的研究进展。 为了提高 poly(I:C)对免疫细胞的刺激和对肿瘤细胞产生肿瘤特异性抗原的作用，第二章设计了 RGD 环肽（cRGD）介导的内壳带正电的具有不对称膜结构的生物可降解聚合物囊泡来高效装载和保护 poly(I:C)，得到纳米 TLR3 激动剂（t-PPIC）。t-PPIC的制备便捷可控，能高效而稳定地装载poly(I:C)，在体外不仅能刺激树突状细胞（DC）的成熟和巨噬细胞向M1表型的极化，还能抑制肺癌细胞的增殖，高效诱导其凋亡和免疫原性细胞死亡（ICD）。在肺癌LLC小鼠模型中，静脉注射t-PPIC（5 mg/kg）能调节肿瘤的免疫微环境，提高免疫原性并下调免疫抑制的网络，显著抑制了肿瘤生长，延长了小鼠存活时间，使荷瘤小鼠的治愈率达40%。t-PPIC联合ICB或RT治疗能更显著地上调肿瘤中DC、自然杀伤（NK）细胞和细胞毒性T淋巴细胞（CTL）的浸润，提高治愈率至60%。本章研究确认了整合素靶向的纳米TLR3激动剂是肺癌的高效治疗的一个有利策略。 为了进一步提高t-PPIC的抗肿瘤疗效、提高治愈率，第三章探索了t-PPIC联合光热疗法（PTT）的方法，通过结合t-PPIC的强佐剂效应和PTT的无创加热肿瘤微环境、增加NK和CTL肿瘤浸润的效应，来达到根除肿瘤的目标。本章基于第二章的囊泡设计制备了共载 poly(I:C)和光敏剂金纳米簇（内核 1.9 nm）的整合素靶向的囊泡纳米药物（t-PAu/PIC）。t-PAu/PIC制备方法便捷可控，在近红外光照下，显示和自由金纳米簇相同的光热效应，能诱导LLC细胞的凋亡和ICD。在LLC小鼠中，仅一次瘤内注射t-PAu/PIC和一次近红外光照即可导致多数肿瘤快速消退，产生肿瘤相关抗原在poly(I:C)的佐剂效应下，产生强大持久的免疫记忆，继续攻击剩余肿瘤细胞和转移的肿瘤细胞。t-PAu/PIC在联合CTLA-4抗体的ICB治疗，可达到100%的治愈率，表现出长期和较为广谱的记忆效应。该方案在三阴乳腺癌小鼠模型中也显示出良好疗效和抑制肺转移的能力。本研究的t-PAu/PIC解决了单用PTT对光照区域外无效、常导致肿瘤复发转移的顽疾，为肺癌的高效免疫治疗提供了一种高效持久的系统免疫响应的策略。 第四章总结了本论文的工作并对下一步的研究做出展望。
关键词
纳米Toll样受体3激动剂/双硫交联聚合物囊泡/肺癌/免疫治疗/免疫检查点阻断疗法/放射疗法/光热疗法/联合免疫作用引用本文复制引用
授予学位
硕士学科专业
材料科学与工程导师
孟凤华学位年度
2023学位授予单位
苏州大学语种
中文中图分类号
R9