肿瘤浸润性免疫细胞产生各类促炎细胞因子，通过上调PD-L1表达等途径，形成免疫抑制性肿瘤微环境（TME）。这导致了功能性T淋巴细胞的耗竭，促进了肿瘤的发展，从而使免疫抗肿瘤疗法在临床上的效果低于预期。为了提高抗肿瘤免疫疗效，需要提出一种协同策略，能够有效改善肿瘤炎症微环境，以增加细胞毒性T淋巴细胞（CTLs）的肿瘤浸润。 近日，中国科学院深圳先进技术研究院李洋团队在Advanced Healthcare Materials上发表了题为Strengthening the Combinational Immunotherapy from Modulating the Tumor Inflammatory Environment via Hypoxia-Responsive Nanogels的研究成果。该研究构建了一种缺氧响应型纳米凝胶（NG），被用于增强双醋瑞因（Diacerein）和表没食子儿茶素没食子酸酯（EGCG）在肿瘤中的递送和渗透。通过改善炎症肿瘤微环境，该纳米凝胶有效增加了CTLs在肿瘤中的浸润。同时，通过与TIM-3免疫检查点阻断治疗结合，进一步引发强烈的抗肿瘤免疫反应。

　　在本项研究中，作者将Diacerein通过偶氮苯-4,4' -二羧酸（偶氮azo）连接在NG表面，并将EGCG装载到NG的空腔中，从而构建了一种缺氧响应型纳米递送载体。该载体在生理环境下具有良好的稳定性和生物安全性。在缺氧TME环境下，载体外表面的Diacerein由于azo键的断裂而被有效释放，而载体空腔中的EGCG几乎没有释放。由于azo键的断裂，载体表面暴露出的氨基官能团在酸性条件下与氢离子结合，从而带有正电荷，这可能更有利于肿瘤细胞的摄取。接下来，作者对载体中的两种药物EGCG和Diacerein的效果进行了体外评估。结果证实了azo键断裂后呈现正电荷的纳米载体确实更易被肿瘤细胞摄取，而细胞内化的EGCG可以显著抑制细胞表面PD-L1的表达。经过缺氧处理后，纳米载体释放的Diacerein可以显著降低巨噬细胞分泌的炎症因子IL-1 。此外，通过抑制IL-6/STAT3信号通路，显著诱导了肿瘤细胞的凋亡。以上结果表明，本研究构建的缺氧响应型纳米载体具有潜在的免疫抗肿瘤能力。 

　　接下来，作者评估了纳米载体在黑色素瘤小鼠模型的体内抗肿瘤作用。与游离药物组相比，载体组在肿瘤部位积累更多、停留时间更久，可以有效控制TME中炎症因子IL-6、IL-1 和TNF- 的基因表达和分泌水平。随后制备了具有最优抗肿瘤效果药物配比的载体，与抗TIM-3单克隆抗体（ TIM-3）进行联合免疫治疗。与仅使用游离药物或 TIM-3单独治疗组相比，联合治疗组展现出优异的体内抗肿瘤活性，显著延长了荷瘤小鼠的存活时间。 

　　作者进一步评估了联合治疗对小鼠肿瘤微环境的免疫激活效果。与游离药物组相比，载体组或联合治疗组的小鼠TME中MDSCs和Tregs的比例显著降低，表明肿瘤的炎症环境得到了有效改善。随后的研究结果表明，联合治疗组的小鼠TME和淋巴结中CTLs的比例显著升高，表明发生了全身免疫激活，发挥更强烈的免疫抗肿瘤作用。最后，作者对小鼠肿瘤细胞PD-L1表达及肿瘤杀伤情况进行了评估。结果证实EGCG可以通过纳米载体被有效地递送到肿瘤内部，显著抑制肿瘤细胞PD-L1的表达。载体治疗组的小鼠肿瘤细胞发生大量凋亡与坏死；与TIM-3阻断联合治疗后，肿瘤杀伤效果更为显著。Ki67蛋白的表达显著降低，也表明肿瘤细胞的增殖受到了抑制。以上结果均证实纳米载体D&E@NGs与TIM-3阻断疗法的结合极大地恢复了CTLs对肿瘤细胞的杀伤作用。 

　　综上所述，该研究团队成功构建了一种缺氧响应型纳米凝胶（NG），用于小分子药物Diacerein和EGCG在肿瘤中的递送和渗透（图1）。静脉给药后，载体进入肿瘤微环境（TME）时，首先释放Diacerein，通过控制肿瘤炎症环境，有效抑制MDSCs和Tregs的肿瘤浸润，同时通过抑制IL-6/STAT3信号通路诱导肿瘤细胞的凋亡，实现强效抗肿瘤作用。装载于NG空腔内的EGCG在被肿瘤细胞摄取后，能有效抑制PD-L1的表达，恢复CTLs的肿瘤杀伤能力。联合TIM-3检查点阻断治疗后，肿瘤部位的CTLs浸润增加，全身免疫被有效激活，产生强烈的抗肿瘤免疫反应。这项研究为未来通过控制肿瘤炎症环境实现有效的抗肿瘤免疫治疗提供了宝贵的见解。 

　　该论文的第一作者是中国科学院深圳先进技术研究院的博士后罗文赫，通讯作者是李洋研究员，中国科学院深圳先进技术研究院是唯一通讯单位。研究工作得到了国家自然科学基金、广东省杰青、深圳市自然科学基金重点项目、国际科学组织联盟重点合作研究计划、中国科学院国际合作伙伴计划等项目的大力支持。 

纳米递送载体的构建及作用机理示意图