负载PD-L1抑制剂与阿霉素的GelMA水凝胶微针用于黑色素瘤免疫化疗的协同治疗

针对黑色素瘤免疫微环境"冷"特征及单药治疗耐药难题，研究人员开发了负载PD-L1抑制剂(aPD-L1)和阿霉素(DOX)的GelMA水凝胶微针系统。该研究通过诱导免疫原性细胞死亡(ICD)和阻断PD-1/PD-L1信号，显著增强CD8+ T细胞浸润和细胞因子分泌，同时整合抗菌肽实现术后感染控制。这种局部递送策略为黑色素瘤联合治疗提供了新思路。

　　

黑色素瘤作为最具侵袭性的皮肤恶性肿瘤，即便手术切除后仍易复发，对传统化疗和单药免疫治疗表现出显著抵抗。这种治疗困境源于肿瘤的"冷"免疫微环境特征——包括T细胞启动失败、肿瘤边缘免疫细胞缺失，以及PD-L1过表达导致的T细胞耗竭。更棘手的是，术后伤口感染可能引发非特异性炎症，进一步削弱抗肿瘤免疫应答。如何突破微环境屏障，实现化疗-免疫协同治疗，成为临床亟待解决的难题。

甘肃省某医院联合广东省人民医院的研究团队创新性地将化疗药物阿霉素(DOX)与PD-L1抑制剂(aPD-L1)共同装载于明胶甲基丙烯酰基(GelMA)水凝胶微针系统，在《Materials》发表的研究中证实，这种局部递送策略不仅能诱导免疫原性细胞死亡(ICD)，还能解除免疫抑制，更通过整合抗菌肽实现感染防控，为黑色素瘤综合治疗提供新范式。

研究采用紫外光交联法制备载药微针，通过机械性能测试和扫描电镜表征其结构特征；建立B16-F10黑色素瘤小鼠模型评估体内疗效；采用流式细胞术分析免疫细胞亚群；通过ATP检测、钙网蛋白(CRT)和HMGB1染色评估ICD效应；并建立细菌感染模型验证抗菌效果。

3.1. DOX/aPD-L1@GelMA微针的合成与表征
通过光引发剂LAP介导的紫外交联，成功构建具有多孔结构的锥形微针阵列。扫描电镜显示载药微针表面呈现典型海绵状形貌，力学测试证实其可承受0.5 mm/s穿刺速度而不断裂。皮肤穿透实验显示微针能有效穿透角质层到达真皮层，体外释放实验显示5天内药物释放达90%。

3.2. 体外抗黑色素瘤效果
活死细胞染色显示双药组细胞死亡率较单药组提高2-3倍。有趣的是，1.0 μM aPD-L1可显著促进DOX的核内转运，这种协同效应在CCK-8实验中得到验证。正常成纤维细胞和角质细胞存活率>75%，显示良好生物安全性。

3.3. aPD-L1增强DOX诱导的ICD效应
双药处理组ATP释放量较对照组提高6倍(p<0.001)，CRT膜转位和HMGB1核外释放显著增强。这表明aPD-L1不仅能阻断免疫检查点，还可放大DOX的"危险信号"释放，为后续免疫应答奠定基础。

3.4. 体内抗肿瘤效果
在荷瘤小鼠中，双药微针使肿瘤体积缩小最显著，生存期延长(p<0.001)。TUNEL染色显示广泛凋亡，Ki-67染色证实增殖抑制。流式分析揭示CD8⁺
CTLs浸润增加至44.3%，Tregs降至4.43%，同时TNF-α和IFN-γ分泌显著提升。

3.5. 抗菌效果评估
含抗菌肽的水凝胶对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和MRSA的抑制率呈剂量依赖性，在感染模型中可使菌落数降低2个数量级(p<0.0001)，活死染色显示死菌比例显著增加。

讨论部分指出，该研究创新性地将ICD诱导剂与免疫检查点抑制剂通过微针局部共递送，解决了系统给药毒性和肿瘤蓄积不足的难题。GelMA水凝胶的缓释特性维持了药物局部有效浓度，而抗菌肽的加入构建了有利于免疫治疗的微环境。与既往研究相比，该策略具有三点突破：通过aPD-L1增强DOX核内转运的协同给药设计；微针递送实现精准的免疫微环境重编程；治疗-防护一体化的多功能平台构建。

这项研究为黑色素瘤的联合治疗提供了新思路，其意义不仅在于证实局部免疫化疗的可行性，更开创了通过剂型设计增强药物协同效应的新范式。未来可进一步探索该平台在其他实体瘤中的应用，以及与其他免疫调节剂的联用方案。