Science子刊：胡全银团队通过招募抗PD-1偶联血小板，增强癌症免疫治疗

• 2023-04-06 10:43:18 来源：生物世界

(资料图片仅供参考)

基于免疫检查点阻断剂的免疫治疗通过阻断免疫细胞上检查点受体及其在肿瘤细胞上配体的相互作用，恢复T细胞的功能以根除肿瘤，显示出巨大的治疗潜力。尽管抗程序性细胞死亡蛋白-1抗体（aPD-1）取得了令人鼓舞的抗肿瘤效果，其临床应用受到免疫响应率不足及各种免疫相关不良事件的限制。

全身途径给药的抗体在肿瘤区域积累有限，并且容易导致脱靶效应，与正常组织结合产生毒副作用。研究证实免疫检查点阻断剂的治疗效果很大程度上取决于其递送方式。适宜的靶向递送系统有助于提高肿瘤局部的药物浓度，增强抗肿瘤免疫效果，同时降低所需剂量以减少对正常组织的毒性。

近日，威斯康星大学麦迪逊分校胡全银教授团队（博士研究生王奕欣为论文第一作者）在Science子刊Science Advances上发表了题为：Active recruitment of anti–PD-1–conjugated platelets through tumor-selective thrombosis for enhanced anticancer immunotherapy的研究论文。

通过启动肿瘤局部凝血信号级联，利用血小板固有的凝血响应性增加aPD-1抗体修饰的血小板（P-aPD-1）在肿瘤部位的蓄积，以改善免疫检查点阻断剂治疗效果。细胞天然地能够识别特定的生理信号，例如，血小板可以主动聚集在血管损伤部位参与止血，同时可响应凝血信号并参与血栓形成。以此为灵感，研究团队在肿瘤部位人为地创建了一个“细胞蜂巢”，可吸引aPD-1抗体修饰的工程化的血小板（P-aPD-1）归巢肿瘤部位，并在局部释放免疫治疗药物，以改善基于细胞的递送系统的靶向性和可控性。为实现这一目的，研究团队模拟组织因子（tissue factor，TF）合成了一种由组织因子片段-RGD肽组成的融合蛋白（tTF-RGD）来启动肿瘤特异性凝血。TF作为凝血的启动剂之一，可以激活外源性凝血途径，招募大量血小板形成血栓。在该设计中，tTF-RGD借助RGD与肿瘤新生血管内皮细胞上过表达的整合素αvβ3的亲和力靶向肿瘤新生血管，模拟TF功能并局部触发凝血级联信号；后续注射的P-aPD-1可响应这一生理凝血信号在肿瘤部位富集。肿瘤特异性凝血进一步触发血小板激活，分泌血小板衍生囊泡（PMP）释放aPD-1抗体，从而恢复T细胞对肿瘤细胞的杀伤作用。

实验结果显示，瘤周注射或静脉注射tTF-RGD均能在肿瘤区域内引发血栓形成，进而增加P-aPD-1在肿瘤区域的积累。tTF-RGD+P-aPD-1治疗能够有效抑制CT26结肠肿瘤的生长，延长荷瘤小鼠的生存时间。流式分析结果显示，治疗后CD3+CD8+T细胞数量以及IFN-γ+CD8+T细胞比例得到显著提高，证实该策略提高了免疫检查点阻断剂对T细胞活性恢复的效果。此外，该策略提高了aPD-1在4T1原位乳腺癌模型中的治疗效果。

为了拓展该策略的应用范围，研究团队进一步探索了血小板衍生物—血小板膜包裹的纳米颗粒（PM-NP）对tTF-RGD介导的凝血信号的响应性。细胞膜保留了其母细胞中的许多表面受体，因而细胞膜包裹的纳米颗粒可能也具有类似的响应特性。研究人员将化疗药物紫杉醇（PTX）装载在PM-NP中，形成PM-NP/PTX，并研究了其对tTF-RGD触发的凝血信号的响应能力。研究团队在患者来源的异种移植乳腺癌模型上测试了tTF-RGD对于PM-NP/PTX的肿瘤积累和抗肿瘤疗效的影响。研究结果表明，tTF-RGD有效提高了PM-NP/PTX在肿瘤部位的聚集，使得肿瘤局部药物浓度增加，从而提高了PTX化疗的抑瘤效果，具有极大的临床转化潜力。

诱导肿瘤局部凝血募集aPD-1抗体修饰的血小板(P-aPD-1)策略示意图

综上，研究团队利用组织因子片段-RGD肽组成的融合蛋白（tTF-RGD）在肿瘤部位模拟生理信号启动凝血级联反应，可将aPD-1抗体修饰的血小板（P-aPD-1）和血小板膜包裹的纳米颗粒招募到肿瘤区域，提高免疫和化学疗法的效果。该策略人为地创造血小板靶向环境，可增强基于血小板的递送系统的肿瘤蓄积，并与多种治疗手段适配，有望克服传统的主动靶向策略的局限性。

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