图1. Characte
rization of PPS-IMDQ NPs and immune activation analysis.
检查点抑制剂疗法并未使所有患者受益，佐剂在增强免疫反应以实现有效的癌症免疫治疗方面发挥着关键作用。然而，它们的全身毒性和次优的激活动力学带来了重大挑战。该研究提出假设，利用合适的链接臂和递送系统可以实现TLR7/8激动剂选择性延长DCs的激活，促进IL-12的分泌，产生持久的激活特征，从而实现有效的免疫应答。为验证这一假设，研究者借助三种不同的链接臂将小分子TLR7/8激动剂共价结合到聚丙烯硫化物纳米颗粒（PPS NPs）上。受抗体-药物偶联物研发的启发，选择了三种不同的链接臂：烷基、三乙二醇和丙氨酸二肽三种化学结构。如图1C所示，在pH 5.5下，烷基链接臂前药释放IMDQ非常缓慢（在10天内释放约60%）。相比之下，丙氨酸二肽
链接臂前药对木瓜蛋白酶的反应迅速，导致IMDQ的释放。三乙二醇链接臂前药，在相同实验条件下IMDQ释放几乎不可检测。当IMDQ前药与PPS NPs结合时，这些制剂表现出更稳定的特性（图1D和图S2B）。在小鼠的新鲜血浆中，基于烷基和三乙二醇的PPS NPs在24小时内释放的IMDQ不足10%；由于酶敏感性，基于丙氨酸链接臂的纳米粒（Ala）显示出更高的IMDQ泄漏。
单次皮下免疫后，基于烷基链接臂的纳米粒（Alkyl）选择性地延长了DCs的激活，而对巨噬细胞没有显
著影响（图1E-F和图S3B-C）。Alkyl处理后，促炎细胞因子（IFN-γ和IL-12）显著增加，并在第7天达峰值（图1H），TNF-α和IL-6水平几乎与初始水平无异，表明系统性毒性降低。相反，Ala处理组则表现出较少的IFN-γ分泌，同时IL-12水平均较低。这表明，与Ala处理和游离IMDQ观察到的快速释放和快速激活相比，使用持续释放IMDQ的Alkyl处理可以实现更有效的免疫激活。Alkyl能够选择性地延长DCs的激活，这归因于PPS纳米颗粒的ROS响应能力以及DCs在额外刺激下的氧化还原失衡。这避免了APCs的广泛激活，有助于限制与免疫相关的毒性。
图2.In vivo antitumor im
mune response induced by PPS-IMDQ NPs in the EG.7-OVA model.
Alkyl治疗表现出显著的抗肿瘤活性，细胞
因子和免疫细胞谱分析提供了在肿瘤微环境（TME）中免疫细胞持续激活的证据。
图3 In vivo antitu
mor immune response induced by PPS-Alkyl-IMDQ NPs in the B16-OVA model.
由于研究表明Alkyl在50% FBS中稳定，并且在小鼠新鲜血浆中IMDQ的释放量极少（图1C和图S2B），因此在后续的实验中选择了静脉给药（IV）方式，旨在改善T
ME、提高治疗效果。此外，静脉给药对于转移性肿瘤的治疗具有特别的优势。烷基静脉给药（Alkyl-IV）在肿瘤中有效积累，导致肿瘤内IL-12和IFN-γ的产生增加且持续，表明在TME中DCs和CD8
+
T细胞的有效激活（图3）。
图4. The magnitude and quality o
f CD8
+
T cells generated by
IV administration of Alkyl
nano-TLR7/8 agonists controlled tumor growth
.
除了优化给药途径外，研究者们进一步研究了对B16荷瘤小鼠进行多次给药的时间间隔对CD8
+
T细胞耗竭的
影响（图4）。有趣的是，采用长达1周的给药间隔在实现显著的肿瘤生长抑制和生存率提高的同时，减少了T细胞耗竭指标PD-1的表达（图S8）。
图5 Alkyl-IV administration resulted in intertumoral distribution and a larger population of exhausted cells that retained pro
liferative capacity.
采用这一方案，还比较了Alkyl静脉给药（Alkyl-IV）和皮下注射（Alkyl-SC），以评估两种给药方式对CD8
+
T细胞应答的强度和质量（图5）。尽管Alkyl-IV中未使用模型抗原OVA，在体循环中最终获得了更多的OVA特异性CD8
+
T细胞以及PD-1
+
TCF1
+
OVA特异性CD8
+
T细胞。从而改善了
B16肿瘤模型对检查点抑制剂（CPI）疗法的免疫应答（图5I-J）。
近期研究表明，IL-12单药治疗引起毒性的主要原因是NK细胞分泌其他促炎细胞因子，尤其是血清中高水平的IFN-γ和TNF-α。在这种背景下，尽管在Alkyl-SC后第7天观察到IL-12的峰值水平，但IFN-γ、IL-6和TNF-α的分泌仍然保持在低水平，这可能归因于Alkyl中IMDQ的缓慢释放以及对APCs的选择性调节。
综上所述，本研究建立了一种有效的递送平台，用于调节免疫激动剂的激活动力学，可以用于递送TLR 7/8激动剂、STING激动剂及其他TLR激动剂，这为未来的免疫治疗提供了潜在应用可能。值得注意的是，Alkyl在晚期肿瘤模型中的疗效仍需要进一步验证，进一步的研究还需要深入探讨其对抗原提呈细胞（APCs）选择性调控的具体机制。
论文第一作者为沈阳药科大学无涯创新学院博士研究生张迎曦，沈阳药科大学无涯创新学院刘洪卓教授、王永军
教授和多伦多大学药学院李博文教授为共同通讯作者，沈阳药科大学为第一通讯单位。
