胡全銀團隊通過招募抗PD1偶聯血小板增強癌癥免疫治療

　　基于免疫檢查點阻斷劑的免疫治療通過阻斷免疫細胞上檢查點受體及其在腫瘤細胞上配體的相互作用，恢復T細胞的功能以根除腫瘤，顯示出巨大的治療潛力。盡管抗程序性細胞死亡蛋白-1抗體（aPD-1）取得了令人鼓舞的抗腫瘤效果，其臨床應用受到免疫響應率不足及各種免疫相關不良事件的限制。

　　全身途徑給藥的抗體在腫瘤區域積累有限，并且容易導致脫靶效應，與正常組織結合產生毒副作用。研究證實免疫檢查點阻斷劑的治療效果很大程度上取決于其遞送方式。適宜的靶向遞送系統有助于提高腫瘤局部的藥物濃度，增強抗腫瘤免疫效果，同時降低所需劑量以減少對正常組織的毒性。

　　近日，威斯康星大學麥迪遜分校胡全銀教授團隊（博士研究生王奕欣為論文第一作者）在 Science 子刊 Science Advances 上發表了題為：Active recruitment of anti–PD-1–conjugated platelets through tumor-selective thrombosis for enhanced anticancer immunotherapy 的研究論文。

　　通過啟動腫瘤局部凝血信號級聯，利用血小板固有的凝血響應性增加aPD-1抗體修飾的血小板（P-aPD-1）在腫瘤部位的蓄積，以改善免疫檢查點阻斷劑治療效果。

　　細胞天然地能夠識別特定的生理信號，例如，血小板可以主動聚集在血管損傷部位參與止血，同時可響應凝血信號并參與血栓形成。以此為靈感，研究團隊在腫瘤部位人為地創建了一個“細胞蜂巢”，可吸引aPD-1抗體修飾的工程化的血小板（P-aPD-1）歸巢腫瘤部位，并在局部釋放免疫治療藥物，以改善基于細胞的遞送系統的靶向性和可控性。

　　為實現這一目的，研究團隊模擬組織因子（tissue factor，TF）合成了一種由組織因子片段-RGD肽組成的融合蛋白（tTF-RGD）來啟動腫瘤特異性凝血。TF作為凝血的啟動劑之一，可以激活外源性凝血途徑，招募大量血小板形成血栓。在該設計中，tTF-RGD借助RGD與腫瘤新生血管內皮細胞上過表達的整合素αvβ3的親和力靶向腫瘤新生血管，模擬TF功能并局部觸發凝血級聯信號；后續注射的P-aPD-1可響應這一生理凝血信號在腫瘤部位富集。腫瘤特異性凝血進一步觸發血小板激活，分泌血小板衍生囊泡（PMP）釋放aPD-1抗體，從而恢復T細胞對腫瘤細胞的殺傷作用。

　　實驗結果顯示，瘤周注射或靜脈注射tTF-RGD均能在腫瘤區域內引發血栓形成，進而增加P-aPD-1在腫瘤區域的積累。tTF-RGD+P-aPD-1治療能夠有效抑制CT26結腸腫瘤的生長，延長荷瘤小鼠的生存時間。流式分析結果顯示，治療后CD3+ CD8+ T細胞數量以及IFN-γ+ CD8+ T細胞比例得到顯著提高，證實該策略提高了免疫檢查點阻斷劑對T細胞活性恢復的效果。此外，該策略提高了aPD-1在4T1原位乳腺癌模型中的治療效果。

　　為了拓展該策略的應用范圍，研究團隊進一步探索了血小板衍生物—血小板膜包裹的納米顆粒（PM-NP）對tTF-RGD介導的凝血信號的響應性。細胞膜保留了其母細胞中的許多表面受體，因而細胞膜包裹的納米顆粒可能也具有類似的響應特性。研究人員將化療藥物紫杉醇（PTX）裝載在PM-NP中，形成PM-NP/PTX，并研究了其對tTF-RGD觸發的凝血信號的響應能力。研究團隊在患者來源的異種移植乳腺癌模型上測試了tTF-RGD對于PM-NP/PTX的腫瘤積累和抗腫瘤療效的影響。研究結果表明，tTF-RGD有效提高了PM-NP/PTX在腫瘤部位的聚集，使得腫瘤局部藥物濃度增加，從而提高了PTX化療的抑瘤效果，具有極大的臨床轉化潛力。

　　誘導腫瘤局部凝血募集aPD-1抗體修飾的血小板(P-aPD-1)策略示意圖

　　綜上，研究團隊利用組織因子片段-RGD肽組成的融合蛋白（tTF-RGD）在腫瘤部位模擬生理信號啟動凝血級聯反應，可將aPD-1抗體修飾的血小板（P-aPD-1）和血小板膜包裹的納米顆粒招募到腫瘤區域，提高免疫和化學療法的效果。該策略人為地創造血小板靶向環境，可增強基于血小板的遞送系統的腫瘤蓄積，并與多種治療手段適配，有望克服傳統的主動靶向策略的局限性。