图1. 可注射生物粘附性光热水凝胶的制备及其联合原位肿瘤消融、肿瘤/细菌双抗原捕获与多机制抗肿瘤免疫激活治疗细菌相关性口腔鳞状细胞癌。
口腔鳞状细胞癌(OSCC)作为一种头颈部常见的恶性肿瘤,发病隐匿、病情进程快、恶性程度高。已有研究表明,口腔致病菌(如牙龈卟啉单胞菌)与OSCC发生、发展与转移密切相关。可见,同时杀伤肿瘤和细菌可能是治疗OSCC的最佳策略。来自天津医科大学王银松教授、刘媛媛副教授团队制备了一种可注射的生物粘附性光热水凝胶体系,用于细菌相关性OSCC的联合治疗。首先,将木质素脱甲基化合成富含儿茶酚基团的脱甲基木质素(DL),进一步与温敏高分子聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAM)物理交联形成凝胶骨架PNIPAM/DL。将光热剂IR820与细胞穿膜肽TAT通过共价键连接得到高渗透光热剂TAT-IR820(TIR)。随后,采用溶剂交换法实现凝胶体系高效负载TIR,制备得到可注射温敏水凝胶体系PNIPAM/DL@TIR。该水凝胶体系经瘤内注射后能够原位成胶,有效释放TIR并渗透至肿瘤内部。给予肿瘤局部808 nm激光照射后,TIR表现出优异的光热性能,消融肿瘤与瘤内病原菌,诱导肿瘤细胞免疫原性死亡,释放大量肿瘤和细菌混合抗原。这些抗原可以被含有儿茶酚基团的粘附性水凝胶捕获,原位构建“双抗原储库”形成个体化肿瘤疫苗,激活机体产生强大的抗肿瘤免疫反应,抑制OSCC复发与转移。同时,水凝胶中的DL具有抗氧化活性,能够清除肿瘤微环境中的氧自由基,解除免疫抑制,招募更多的免疫细胞,激发持续性的抗肿瘤免疫反应。综上,本研究构建了一种基于去甲基化木质素的可注射生物粘附性光热水凝胶,通过发挥光热消融和免疫激活的协同作用抑制肿瘤的生长与转移,为临床细菌相关OSCC的治疗提供了潜在创新策略。
图2. 可注射生物粘附性光热水凝胶触发原位肿瘤消融后能够高效捕获并呈递肿瘤/细菌双抗原而激活强大的抗肿瘤免疫。
刘媛媛:天津医科大学基础医学院遗传学系副教授。研究方向为多功能药物治疗体系用于肿瘤的精准治疗与诊断。先后主持国家自然科学基金2项,天津市自然科学基金青年项目,参与多项国家自然科学基金。研究成果在 Acta Biomater, ACS Appl Mater Interfaces, J Nanobiotechnology, Carbohydr Polym等国际期刊上发表SCI论文10余篇。
本工作得到国家自然科学基金(82273499、82073383、81972903)与天津医科大学卓越人才计划资助。