《European Journal of Pharmaceutical Sciences》：Activating Antigen-specific T Cells by the Dual Action of Paclitaxel to Enhance Tumor Immunotherapy
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为应对“冷”肿瘤免疫治疗效果不佳的挑战，研究人员构建了一种“梅子布丁”凝胶递送系统，通过紫杉醇纳米粒（PTX-cNPs）协同光热疗法（PTT）诱导免疫原性细胞死亡（ICD），并作为TLR4激动剂促进树突状细胞（DC）成熟与抗原呈递，从而激活抗原特异性T细胞，显著抑制肿瘤生长。该策略为肿瘤免疫联合治疗提供了新思路。
癌症免疫治疗的曙光中仍笼罩着一片“冷”肿瘤的阴影。这类肿瘤对免疫疗法反应不佳，犹如“免疫沙漠”，难以被人体自身的免疫系统识别和攻击。其中一个核心难题在于，如何有效地将肿瘤从“冷”变“热”，即提高其免疫原性，并同时唤醒和武装体内的免疫大军——特别是能够精准识别并消灭癌细胞的T细胞。传统的策略往往需要联合使用多种药物，例如分别引入免疫原性细胞死亡（ICD）诱导剂和免疫佐剂，但这带来了递送系统设计复杂、协同作用难以精准调控的挑战。有没有可能找到一种“一石二鸟”的妙计，用一种药物同时完成这两项关键任务呢？发表在《European Journal of Pharmaceutical Sciences》上的这项研究，正是瞄准了这一关键问题。研究人员将目光投向了临床上已广泛应用的老药——紫杉醇（PTX）。除了其众所周知的化疗作用，既往研究提示PTX在特定条件下可能兼具诱导ICD和激活免疫通路（如Toll样受体4，TLR4）的双重潜力。然而，如何精确控制其剂量并构建合适的递送平台，以最大化其免疫激活功能、最小化其细胞毒性，仍是一个待解的谜题。为此，研究团队设计并验证了一种创新的“梅子布丁”凝胶递送系统，旨在通过PTX的“一石二鸟”策略，为增强抗肿瘤免疫治疗提供新方案。
本研究主要采用了以下几项关键技术方法：首先，构建了负载紫杉醇的阳离子牛血清白蛋白纳米粒（PTX-cNPs），并对其理化性质（粒径、电位、载药量等）进行了表征。其次，开发了基于光交联的透明质酸（HA）和Pluronic F127衍生物的“梅子布丁”凝胶平台，用于共负载光敏剂吲哚菁绿（ICG）和PTX-cNPs（ICG+PTX-cNPs gel），并系统评估了该凝胶的溶胀、降解、流变学及光热性能。在细胞水平，研究使用了小鼠B16F10黑色素瘤细胞、DC2.4树突状细胞系以及从小鼠骨髓分离的原代骨髓来源树突状细胞（BMDC），通过流式细胞术、共聚焦显微镜、ELISA等方法，评估了PTX-cNPs对细胞毒性、TLR4表达、DC成熟、细胞凋亡、ICD标志物（如CRT暴露、HMGB1释放）以及抗原交叉呈递的影响。在动物水平，研究建立了C57BL/6小鼠B16F10肿瘤模型，通过手术植入凝胶并进行近红外激光照射，在体评估了该策略对原发和远端肿瘤生长的抑制效果、小鼠生存期以及对肿瘤引流淋巴结（TDLN）和脾脏中免疫细胞（DC、CD4+、CD8+T细胞）活化的影响。
3.1. Construction and characterization of gel platform
研究成功制备了粒径约23.7 nm、带正电荷的PTX-cNPs，并将其与ICG共同负载于具有可控溶胀和降解特性的“梅子布丁”凝胶中。该凝胶显示出良好的粘弹性和光热稳定性。在透明质酸酶存在下，凝胶可实现PTX的持续释放，为长期免疫调节提供了可能。
3.2. Synergistic effect of PTX-cNPs and PTT on inducing ICD
体外实验表明，PTX-cNPs与光热疗法（PTT）具有协同作用，能显著提高B16F10肿瘤细胞的凋亡率，并有效诱导免疫原性细胞死亡（ICD），表现为钙网蛋白（CRT）在细胞膜表面的暴露和高迁移率族蛋白B1（HMGB1）的释放显著增加。这为增强肿瘤免疫原性奠定了基础。
3.3. PTX-cNPs effectively capture tumor antigens and facilitate the process of antigen cross-presentation
凭借其正电性，PTX-cNPs能有效吸附肿瘤抗原蛋白。当负载抗原的纳米粒被树突状细胞（DC）摄取后，能显著促进抗原的交叉呈递，表现为BMDC表面SIINFEKL/H-2Kb复合物（MHC I-抗原肽）的表达水平显著升高，这是激活细胞毒性T淋巴细胞（CTL）的关键步骤。
3.4. PTX-cNPs induce efficient DC maturation via TLR4-mediated signaling pathway
研究发现，亚细胞毒性剂量（5 μM）的PTX-cNPs能够上调DC2.4细胞表面TLR4的表达，并以TLR4依赖的方式有效诱导BMDC成熟，表现为共刺激分子CD80、CD86、CD40以及炎症因子TNF-α和IL-6的表达水平显著上升，其效果与经典的TLR4激动剂脂多糖（LPS）相当甚至更优。
3.5. The “two birds with one stone” strategy initiates the anti-tumor immune response
在B16F10荷瘤小鼠模型中，植入ICG+PTX-cNPs凝胶并进行激光照射后，该策略展现出强大的抗肿瘤效果。它不仅显著抑制了原发肿瘤的生长，还对远端（未治疗）肿瘤产生了抑制作用，表明引发了系统性的抗肿瘤免疫。进一步分析发现，治疗后小鼠的肿瘤引流淋巴结（TDLN）和脾脏中，成熟DC（CD40+, CD80+）的比例、CD4+和CD8+T细胞的数量均显著增加，血清中IL-6水平升高，证实了全身性免疫反应的激活。
3.6. The biocompatibility of gel
该F127/HA凝胶在小鼠全层皮肤伤口模型中显示出良好的生物相容性，能促进毛囊生长，并在21天内完全降解，未引起明显的炎症反应，适合作为长期的药物递送储库系统。
综上所述，本研究提出并验证了一种基于紫杉醇“一石二鸟”双重功能的创新肿瘤免疫治疗策略。通过构建“梅子布丁”凝胶递送平台，实现了PTX-cNPs的局部持续释放。一方面，PTX-cNPs与光热疗法协同，高效诱导肿瘤细胞发生免疫原性死亡，释放肿瘤抗原并增强其免疫原性。另一方面，PTX作为TLR4激动剂，促进了树突状细胞的成熟。同时，带正电的PTX-cNPs能够捕获抗原，并迁移至肿瘤引流淋巴结，最终高效激活抗原特异性的CD4+和CD8+T细胞，引发强大的系统性抗肿瘤免疫反应，有效抑制了原发和远端肿瘤的生长。该研究不仅为克服“冷”肿瘤的免疫治疗困境提供了巧妙的解决方案，也通过老药新用和智能递送系统的结合，为开发新型免疫联合疗法开辟了具有转化潜力的新途径。
