光控葡聚糖纳米免疫调节剂通过增强免疫原性细胞死亡效应提升癌症免疫治疗效果

针对肿瘤免疫抑制微环境(TIME)中免疫原性细胞死亡(ICD)诱导效率低的问题，研究人员开发了一种光控葡聚糖纳米免疫调节剂(Dex-NB-CPT)。该单分子胶束通过光裂解连接子(NB)快速释放喜树碱(CPT)，显著提升CRT暴露和HMGB1分泌，促进树突状细胞成熟和M1型巨噬细胞极化，在4T1荷瘤小鼠中实现肿瘤生长抑制。该研究为精准调控药物释放动力学以增强ICD效应提供了新策略。

　　

在癌症治疗领域，免疫疗法虽前景广阔，却常因肿瘤免疫抑制微环境(TIME)而疗效受限。TIME会导致T细胞耗竭、免疫信号抑制，最终使癌细胞逃逸。免疫原性细胞死亡(ICD)作为一种特殊的程序性细胞死亡方式，能通过释放损伤相关分子模式(DAMPs)如钙网蛋白(CRT)和高迁移率族蛋白B1(HMGB1)，激活适应性免疫应答，逆转"冷肿瘤"状态。然而，传统化疗药物如喜树碱(CPT)因溶解度差、清除快、毒性大等问题，体内ICD诱导效率低下。现有纳米递药系统虽能改善药物递送，但往往受限于载体解组装过程和物理包封效应，导致药物释放动力学不可控。

针对这一难题，上海中医药大学等机构的研究人员开发了一种创新性光控葡聚糖纳米免疫调节剂(Dex-NB-CPT)，相关成果发表在《Carbohydrate Polymers》。该研究巧妙利用70 kDa葡聚糖(Dex)作为单分子载体，通过光敏连接子(NB)共价偶联CPT，构建了无需自组装的纳米系统。在光照条件下，NB连接子直接断裂释放CPT，避免了传统纳米颗粒解组装步骤和药物再包封效应，实现了高效的时空可控药物释放。实验证实，该策略显著增强了4T1和B16F10细胞的ICD效应，并通过激活树突状细胞和细胞毒性T细胞，在4T1荷瘤小鼠中展现出优异的抗肿瘤效果。

研究采用的关键技术包括：1) 应变促进的叠氮-炔环加成反应(SPAAC)构建Dex-NB-CPT；2) 紫外-可见光谱和高效液相色谱(HPLC)表征药物释放动力学；3) 流式细胞术检测细胞凋亡和CRT暴露；4) ELISA分析HMGB1分泌水平；5) 免疫荧光染色评估巨噬细胞M1极化和树突状细胞成熟；6) 小鼠4T1肿瘤模型验证体内疗效。

Dex-NB-CPT的设计、合成与表征
研究团队选择水溶性葡聚糖作为载体，通过三步反应合成NB-CPT前药：首先将CPT的20-OH位点与2-叠氮乙醇连接，再通过光敏性5-羟基-2-硝基苄基单元构建NB连接子。最终通过SPAAC点击化学将NB-CPT前药与环辛炔修饰的葡聚糖(BCN-Dex)偶联，获得目标产物。动态光散射(DLS)显示Dex-NB-CPT的流体力学直径为8.7 nm，证实其为单分子形态。体外释放实验表明，在365 nm光照下，CPT的释放速率较黑暗条件提高15倍，且不受pH值影响。

体外ICD效应评估
在4T1和B16F10细胞中，光照处理的Dex-NB-CPT组细胞凋亡率分别达到68.3%和72.1%，显著高于游离CPT组(45.2%和49.8%)。流式细胞术显示光照组CRT膜暴露水平提升2.3倍，ELISA检测到HMGB1分泌量增加4.1倍。共培养实验证实，经Dex-NB-CPT处理的肿瘤细胞上清液可使巨噬细胞M1标志物CD86表达率从12.4%升至58.7%，并促进树突状细胞CD80/CD86表达上调3.2倍。

体内抗肿瘤效果
在4T1荷瘤BALB/c小鼠模型中，光照处理的Dex-NB-CPT组肿瘤抑制率达81.4%，显著优于未光照组(32.6%)。免疫组化显示肿瘤组织CRT和HMGB1表达分别增加4.8倍和3.9倍。流式分析证实肿瘤浸润CD8⁺
T细胞比例从6.3%提升至28.5%，且调节性T细胞(Treg)比例下降62%。脾脏中IFN-γ分泌型T细胞频率增加3.7倍，表明系统免疫应答被有效激活。

结论与意义
该研究开创性地将光控释放策略与单分子多糖载体相结合，解决了传统纳米递药系统药物释放动力学不可控的瓶颈问题。Dex-NB-CPT通过精确时空控制CPT释放，实现了：1) 避免纳米载体解组装对药物释放的阻碍；2) 消除疏水空腔对游离药物的再捕获；3) 显著增强ICD相关DAMPs的释放效率。这种"即照即释"的特性使免疫应答强度与光照区域严格匹配，为局部-系统性免疫协同激活提供了新范式。研究不仅为三阴性乳腺癌治疗提供了新型光控免疫调节剂，更为精准医学时代的智能药物设计开辟了新思路。