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在癌症治疗中，单克隆抗体（mAb）疗法成本高且存在免疫原性问题。研究人员开展了基于 BTA 的超分子聚合物用于抗体招募的研究。结果显示该聚合物可实现多价抗体招募，且具动态适应性。这为癌症治疗抗体招募提供了新途径。
在癌症治疗的战场上，单克隆抗体（mAb）疗法曾被寄予厚望，它能通过让抗体结合并聚集在病原体细胞表面，引导免疫系统对癌细胞发起攻击。然而，理想很丰满，现实却很骨感。mAb 疗法不仅生产成本高昂，还可能引发不良的免疫原性反应，就像在治疗的道路上设置了重重障碍。因此，寻找一种更高效、更安全的癌症治疗策略迫在眉睫。
为了解决这些难题，研究人员踏上了探索之路。他们将目光聚焦于超分子聚合物，希望借助其独特的性质来实现突破。最终，相关研究成果发表在《Biomacromolecules》杂志上。
研究人员主要运用了以下几种关键技术方法：一是通过合成新型的 BTA 单体，并利用超分子共聚技术将不同功能的单体结合在一起；二是采用氢氘交换质谱（HDX-MS）技术来研究单体的动态交换；三是借助分子动力学（MD）模拟深入了解单体的自组装模式和波动情况；四是运用冷冻透射电子显微镜（cryo-TEM）、静态光散射（SLS）等技术对共聚物的结构和形态进行表征；五是利用总内反射荧光（TIRF）显微镜观察抗体结合和单体交换等现象。
分子设计和合成
研究人员基于水溶性的 BTA-(OH)3设计并合成了一系列功能单体。其中，苯并恶硼唑（Ba）修饰的 BTA 单体（BTA-Ba）可作为表面锚定基团，因为它对唾液酸具有亲和力；同时合成了分别带有一个或三个二硝基苯基（DNP）基团的 BTA 单体（BTA-DNP1和 BTA-DNP3）用于抗体结合，还制备了带有氰 ine 染料（Cy5）的 BTA 单体（BTA-Cy5）便于纤维可视化。此外，研究人员以支持脂质双层（SLB）模拟细胞膜，并通过掺入神经节苷脂 GD3 使其功能化，GD3 能呈现两个唾液酸残基。
DNP 功能化单体可与 BTA-(OH)3共聚
研究发现，BTA-DNP1和 BTA-DNP3不溶于水，为使其具备水溶性，研究人员制备了含不同摩尔百分比的 BTA-DNP1或 BTA-DNP3与 BTA-(OH)3的超分子共聚物。通过 UV-vis、SLS 和 cryo-TEM 等技术分析发现，BTA-DNP1和 BTA-DNP3均可与 BTA-(OH)3成功共聚，且形成的共聚物与 BTA-(OH)3均聚物结构相似，但最大掺入百分比取决于 BTA-DNP 的价态（即 1 或 3） 。
DNP 基序的回折研究
通过 MD 模拟研究共聚物中单体的自组装模式和波动情况，发现 BTA-DNP3侧链的 DNP 基团倾向于向内回折，靠近 BTA 核心，而 - OH 基团则倾向于向外暴露在溶剂中。这种回折可能会影响抗体招募，因为 DNP 单元的可及性有限。
BTA-Ba、BTA-DNP1/3和 BTA-(OH)3的多组分共聚物
研究人员进一步制备了由 BTA-(OH)3、BTA-Ba 和 BTA-DNP1或 BTA-DNP3组成的多组分共聚物。UV-vis 和 cryo-TEM 分析表明，制备的样品均匀，且存在长纤维结构，没有链端。
DNP 基序对单体动力学的影响
利用 HDX-MS 研究共聚物中单体的掺入情况，发现 BTA-DNP3位于超分子共聚物中较无序的部分，其 H/D 交换更快达到完全氘代，且中间氘代物种的比例更高。同时，BTA-DNP3的快速交换过程主要由溶剂渗透驱动，且其在共聚物中的存在使 BTA-(OH)3单体的有序性略有降低。
BTA 基共聚物的表面锚定和抗体招募
通过将超分子聚合物孵育在唾液酸功能化的 SLB 上，然后与 AlexaFluor488 标记的抗 DNP 抗体（AF488–anti-DNP）孵育，研究发现尽管 DNP 基团会在超分子聚合物中引入无序性且具有疏水性，但它仍可用于抗体结合，且结合具有特异性，DNP 单元的回折不影响其与抗体的识别。
单体设计对抗体结合的影响
对比含有不同比例 BTA-DNP1或 BTA-DNP3的 BTA 共聚物对抗体结合的影响，发现 BTA-DNP3上 DNP 的呈现方式在所有研究浓度下都略微增加了对 BTA 纤维的抗体结合，这可能是由于 BTA-DNP3单体中 DNP 的局部浓度较高，体现了多价效应。
锚定共聚物的动态性
利用 TIRF 显微镜研究超分子共聚物功能单体的动态交换，发现 BTA-DNP3功能化的单体在较长时间尺度上可从溶液中的纤维均匀交换到表面锚定的聚合物中，表明超分子共聚物具有动态适应性。
研究结论和讨论部分指出，BTA 基超分子聚合物作为多组分组件用于抗体招募具有巨大潜力。它通过模块化的超分子共聚，结合其固有的动态性，为自适应抗体结合材料开辟了新途径。这一研究成果有望为癌症治疗提供更有效、更安全的策略，在未来的医学领域发挥重要作用。
