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西安交通大学杨琪副研究员团队：智能化多功能聚合体通过双管齐下的策略使肿瘤微环境复氧以重振癌症免疫疗法
发布时间：2024-04-24
Aggregate (《聚集体》)致力于发表聚集体科学领域的基础和应用研究的重要进展和创新性成果，包括但不限于材料、化学、物理、生物以及应用工程等领域。聚集体科学研究范围广泛，单分子层次之上均可视为聚集体。
Aggregate (《聚集体》)鼓励人们打破学科藩篱，实现研究范式的转移，在更高的结构层次上探索更复杂的系统和过程。
文章信息
通讯作者：杨琪，陈超，侯鹏（西安交通大学）
作者：张琰，梁洛绮，李鹤翔，曹瑜青，蒙渡，李欣如，王美晨，汪靖园，姚瑶，张少强，陈超*，侯鹏*，杨琪*
Keywords：
smart aggregate
ROS-responsive
tumor targeting
hypoxia
immunotherapy
synergistic therapy
原文链接：
https://doi.org/10.1002/agt2.545
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文章简介
PD-1/PD-L1抑制剂已经成为晚期实体瘤的标准治疗用药。然而，总体缓解率（ORR）低和全身副反应大等问题阻碍了它们的广泛使用。大量研究表明，缺氧可以重塑肿瘤微环境（TME），这是免疫治疗失败的主要原因。尽管有研究报道了一些可以缓解缺氧的方法策略，但它们存在一定的局限性。
针对上述问题，西安交通大学第一附属医院杨琪副研究员团队提出了一种全新的双管齐下策略，设计并合成了一种名为NPs-aPD-1/HbO2/ATO的智能化多功能聚集体——同时采用了阿托伐醌（ATO，抑制耗氧）和氧合血红蛋白（HbO2，直接补充氧气）不同作用机制的两种成分，有效地解决了肿瘤微环境的缺氧问题。这种聚集体不仅使用了这两种成分以消除肿瘤微环境缺氧，还加入了白蛋白和 ROS 反应性蛋白交联剂作为控释性结构支架，以及用于免疫治疗的 PD-1抗体（aPD-1）（图1）。本研究通过透射电子显微镜扫描、动态光散射粒度仪和ELISA等检测方法，证实了NPs-aPD-1/HbO2/ATO 有着较好的稳定性、ROS响应性及氧解离能力（图2）。值得注意的是，NPs-aPD-1/HbO2/ATO 在体内表现出了独特的肿瘤靶向性，在肿瘤中的累积量是在肝脏中累积量的4.2倍（图3）。更为重要的是，NPs-aPD-1/HbO2/ATO在体内实验中不但极大地改善了肿瘤组织微环境缺氧，显著增强了 PD-1免疫治疗疗效（图4），而且同时解决了每个组分单独给药相关的全身毒性问题。这项研究具有实现靶向给药、解决肿瘤缺氧和推进免疫治疗发展的实质性意义，为推进癌症治疗策略提供了有价值的参考。
图1. NPs-aPD-1/HbO2/ATO的合成及功能示意图
图2. NPs-aPD-1/HbO2/ATO 具有良好的肿瘤富集性
图3. NPs-aPD-1/HbO2/ATO 的抗肿瘤作用
以上研究论文以 “Smart multi-functional aggregates reoxygenate tumor microenvironment through a two-pronged strategy to revitalize cancer immunotherapy” 为题发表于 Aggregate 期刊，论文第一作者为西安交通大学医学部临床医学专业2019级本科生张琰和2018级本科生梁洛绮，通讯作者为西安交通大学第一附属医院陕西省肿瘤精准医学重点实验室杨琪副研究员、陈超教授和侯鹏教授。
(Aggregate 2024,e545.
https://doi.org/10.1002/agt2.545)
通讯作者
杨琪，副研究员，陕西省青年科技新星。主要从事肿瘤生物学相关研究。先后获得国家自然科学基金等多项资助。获陕西省科学技术二等奖1项，发表SCI论文40余篇，H指数21。
陈超，教授，2019年6月在南开大学获得理学博士学位，导师为丁丹研究员。2019年10月-2023年3月于香港科技大学从事博士后研究，合作导师为唐本忠院士。2023年3月入职西安交通大学第一附属医院，任教授，博士生导师。研究方向主要围绕肿瘤光学诊疗和多功能分子影像探针调控细胞代谢，进而对重大疾病的做出精准诊断和干预。已经发表SCI论文30余篇，总引用3400余次，H因子22。近五年,以第一作者和共同第一作者身份发表IF>10的论文10篇，其中ESI高被引（前1%）论文6篇，封面论文2篇，提出了多项创新性的设计理念和思路。目前主持在研国家基金委面上项目和西安交通大学青年拔尖人才项目各1项。
侯鹏，教授，2009年9月受聘西安交通大学第一附属医院，并获得光华基金资助（光华特聘教授），次年入选教育部新世纪优秀人才支持计划。近年来，课题组共获得国家自然科学基金30余项、973子课题1项及其它省部级项目多项。本人先后获得陕西省科学技术奖二等奖及中华医学科技奖三等奖各一项，发表SCI论文200余篇，被引用超过7400次，H-index为44（其中以第一及通讯作者发表SCI论文120余篇，IF>10的论文25篇；1篇论文入选ESI高被引论文，归入其学术领域中最优秀的 1% 之列)。此外，申请及合作申请专利4项。
课题组链接：
https://gr.xjtu.edu.cn/web/phou/1
