膠質(zhì)母細(xì)胞瘤（Glioblastoma multiforme, GBM）是成人中最常見且最具侵襲性的原發(fā)性腦腫瘤，其標(biāo)準(zhǔn)治療方案包括最大范圍的安全手術(shù)切除，術(shù)后輔以放療和替莫唑胺化療。然而，即便經(jīng)過如此積極的綜合治療，絕大多數(shù)患者仍難免面臨腫瘤在原手術(shù)殘腔周邊復(fù)發(fā)的厄運，其中位生存期僅約15個月。這一嚴(yán)峻挑戰(zhàn)的背后，是GBM高度免疫抑制的腫瘤微環(huán)境（Tumor Microenvironment, TME）在作祟。該微環(huán)境富含M2型腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（Tumor-Associated Macrophages, TAMs）、調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Regulatory T cells, T_regcells）等免疫抑制細(xì)胞，同時細(xì)胞毒性CD8⁺T細(xì)胞浸潤嚴(yán)重不足，導(dǎo)致免疫系統(tǒng)對腫瘤細(xì)胞的識別和攻擊功能癱瘓，使得包括免疫檢查點抑制劑在內(nèi)的多種免疫療法在GBM中收效甚微。因此，如何有效逆轉(zhuǎn)GBM的免疫抑制微環(huán)境，激發(fā)機(jī)體自身的抗腫瘤免疫力，成為攻克這一難題的關(guān)鍵。

近年來，干擾素基因刺激因子（Stimulator of Interferon Genes, STING）通路在抗腫瘤免疫中的核心作用備受關(guān)注。STING是細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的重要傳感器，能被腫瘤細(xì)胞釋放的胞質(zhì)DNA激活，進(jìn)而啟動I型干擾素（Type I Interferon, IFN-I）的產(chǎn)生。IFN-I不僅能促進(jìn)樹突狀細(xì)胞（Dendritic Cells, DCs）的成熟和抗原呈遞能力，還能抑制T_reg細(xì)胞的活性，并直接激活CD8⁺T細(xì)胞，從而橋接先天免疫和適應(yīng)性免疫，形成強(qiáng)大的抗腫瘤免疫應(yīng)答。然而，STING激動劑（如環(huán)狀二核苷酸CDA）的臨床應(yīng)用面臨巨大挑戰(zhàn)：它們?nèi)菀妆惑w內(nèi)的磷酸二酯酶降解，全身給藥可能導(dǎo)致嚴(yán)重的免疫相關(guān)不良反應(yīng)，且難以有效透過血腦屏障到達(dá)腦腫瘤部位。另一方面，化療藥物紫杉醇（Paclitaxel, PTX）不僅能直接殺傷腫瘤細(xì)胞，還能誘導(dǎo)免疫原性細(xì)胞死亡（Immunogenic Cell Death, ICD），釋放腫瘤抗原，為免疫系統(tǒng)的激活提供“燃料”。若能找到一種巧妙的方式，將STING激動劑與化療藥物精準(zhǔn)、持續(xù)地遞送到GBM術(shù)后殘腔，同時逆轉(zhuǎn)免疫抑制并激活抗腫瘤免疫，或許能打破GBM的治療僵局。

在此背景下，一項發(fā)表于《科學(xué)·進(jìn)展》（Science Advances）的研究提出了一種創(chuàng)新的解決方案。研究人員設(shè)計了一種基于PTX的前藥超分子水凝膠系統(tǒng)，用于局部聯(lián)合遞送STING激動劑CDA和粒細(xì)胞-巨噬細(xì)胞集落刺激因子（Granulocyte-Macrophage Colony-Stimulating Factor, GM-CSF），旨在通過激活STING通路，強(qiáng)力促進(jìn)先天免疫與適應(yīng)性免疫的“對話”，從而預(yù)防GBM術(shù)后復(fù)發(fā)。該研究展示了一種“藥物遞送藥物”的巧妙策略：將PTX與前導(dǎo)肽iRGD通過生物可還原的二硫鍵連接子化學(xué)偶聯(lián)，形成兩親性前藥分子（PTX-iRGD）。該分子在水中能自組裝成超分子納米絲（PF），進(jìn)而與帶負(fù)電的CDA和GM-CSF通過靜電作用形成復(fù)合物（CG/PF）。這種復(fù)合物溶液在注射到生理環(huán)境（如手術(shù)殘腔）后，能迅速轉(zhuǎn)變?yōu)榉�(wěn)定的水凝膠，作為一個局部的藥物儲庫，實現(xiàn)治療藥物的持續(xù)、可控釋放。

為開展此項研究，作者團(tuán)隊運用了幾個關(guān)鍵的技術(shù)方法：首先，他們合成了PTX-iRGD前藥分子并對其進(jìn)行了表征，利用透射電鏡觀察其自組裝形成的納米絲結(jié)構(gòu)。其次，通過流式細(xì)胞術(shù)和酶聯(lián)免疫吸附測定（ELISA）分析了水凝膠對免疫原性細(xì)胞死亡標(biāo)志物（如鈣網(wǎng)蛋白暴露、HMGB1和ATP釋放）的誘導(dǎo)能力，以及其對不同免疫細(xì)胞亞群（如DCs、CD8⁺T細(xì)胞、T_reg細(xì)胞、M1/M2巨噬細(xì)胞）的調(diào)控作用。研究還建立了小鼠原位GL261-Luc膠質(zhì)瘤模型以及腫瘤切除模型，通過小動物活體成像技術(shù)動態(tài)監(jiān)測腫瘤生長和復(fù)發(fā)情況，并利用生存分析評估治療效果。此外，通過檢測腦組織和血清中的細(xì)胞因子水平，評估了治療對局部和全身炎癥反應(yīng)的調(diào)節(jié)作用。最后，通過腫瘤再攻擊實驗，利用流式細(xì)胞術(shù)分析脾臟中的中央記憶性T細(xì)胞（T_cm）和效應(yīng)記憶性T細(xì)胞（T_em）比例，以驗證治療能否誘導(dǎo)長期免疫記憶。

研究人員成功合成了PTX-iRGD前藥，其在水中自組裝形成超分子納米絲（PF）。透射電鏡證實了PF的絲狀結(jié)構(gòu)。將STING激動劑CDA和GM-CSF通過靜電吸附負(fù)載到PF上后，形成的CG/PF復(fù)合物仍保持良好的Zeta電位，并保留了關(guān)鍵的“溶液-凝膠”轉(zhuǎn)變特性。流變學(xué)測試表明，加入磷酸鹽緩沖鹽水（PBS）后，CG/PF的儲能模量（G′）顯著增加，迅速形成固體水凝膠。皮下注射實驗進(jìn)一步證實，CG/PF溶液在體內(nèi)能在10分鐘內(nèi)完成溶膠-凝膠轉(zhuǎn)變，在注射部位形成穩(wěn)定的藥物儲庫，非常適合術(shù)后殘腔的局部給藥。

體外釋放實驗表明，PTX-iRGD單體在線性釋放38.74%的同時，其連接子能在模擬腫瘤細(xì)胞內(nèi)高濃度谷胱甘肽（GSH）的環(huán)境下發(fā)生斷裂，從而在24小時內(nèi)快速釋放出79.85%的原型PTX，實現(xiàn)了藥物的按需控釋。此外，CG/PF水凝膠能持續(xù)釋放CDA和GM-CSF，在35天內(nèi)累積釋放率分別達(dá)到74.24%和46.62%。體內(nèi)成像顯示，與游離CDA相比，CG/PF能顯著延長CDA在注射部位的滯留時間，長達(dá)20天，并且能有效將CDA保留在腦組織內(nèi)，證明了其作為局部藥物遞送平臺的優(yōu)越性。安全性評估表明，顱內(nèi)注射CG/PF對健康小鼠的體重、主要器官組織學(xué)和血液生化指標(biāo)均無顯著影響，具有良好的生物安全性。

研究證實，PF能有效誘導(dǎo)GL261膠質(zhì)瘤細(xì)胞發(fā)生免疫原性細(xì)胞死亡（ICD），表現(xiàn)為鈣網(wǎng)蛋白（CRT）在細(xì)胞表面的暴露增加，以及高遷移率族蛋白B1（HMGB1）和三磷酸腺苷（ATP）的釋放。在荷瘤小鼠模型中，CG/PF處理顯著促進(jìn)了CD45⁺免疫細(xì)胞和DCs（CD11c⁺MHC-II⁺）向腫瘤微環(huán)境的募集，其中GM-CSF在招募DCs（特別是cDC1, cDC2和moDC亞群）中發(fā)揮了關(guān)鍵作用。同時，經(jīng)CG/PF治療后，腫瘤內(nèi)表達(dá)CD80和CD86的活化DCs比例顯著升高。更重要的是，這些活化的DCs能夠遷移至淋巴結(jié)，進(jìn)一步激活CD3⁺CD4⁺和CD3⁺CD8⁺T細(xì)胞，并產(chǎn)生更高比例的分泌IFN-γ和顆粒酶B（GzmB）的效應(yīng)CD8⁺T細(xì)胞。血清中IL-2、IL-6、IFN-γ和TNF-α等細(xì)胞因子水平的上調(diào)，也證實了CG/PF能夠激發(fā)強(qiáng)大的系統(tǒng)性免疫反應(yīng)。

在原位GL261-Luc膠質(zhì)瘤模型中，CG/PF治療顯著抑制了腫瘤的生長動力學(xué)，并將荷瘤小鼠的中位生存期從對照組的24天延長至59天，效果優(yōu)于單純PF治療組（36天）。流式細(xì)胞術(shù)分析顯示，CG/PF處理顯著增加了腫瘤內(nèi)CD3⁺CD8⁺T細(xì)胞的浸潤，同時降低了T_reg細(xì)胞的比例，從而顯著提高了CD8⁺T細(xì)胞/T_reg細(xì)胞比值。此外，CG/PF誘導(dǎo)了巨噬細(xì)胞極化的關(guān)鍵性轉(zhuǎn)變：促炎的M1型巨噬細(xì)胞（CD11b⁺F4/80⁺CD86⁺）比例大幅增加，而免疫抑制的M2型巨噬細(xì)胞（CD11b⁺F4/80⁺CD206⁺）比例下降，使得M1/M2比值顯著升高，成功將免疫抑制微環(huán)境重塑為免疫刺激狀態(tài)。

在模擬臨床手術(shù)的GL261-Luc腫瘤切除模型中，術(shù)后于殘腔注射CG/PF溶液，其能立即形成水凝膠填充腔體。細(xì)胞因子檢測發(fā)現(xiàn)，單純手術(shù)會引起IL-6和TNF-α等促炎因子的短暫升高，隨后下降。而CG/PF治療則能持續(xù)維持腦組織和血清中高水平的IL-6和TNF-α，同時顯著抑制抗炎因子IL-10的表達(dá)。這表明CG/PF能夠重編程術(shù)后免疫反應(yīng)，使其朝向持久且有利于抗腫瘤的方向發(fā)展，而非手術(shù)引起的短暫炎癥。

最令人鼓舞的結(jié)果來自于聯(lián)合治療策略。在腫瘤切除后，聯(lián)合使用CG/PF水凝膠和抗PD-1抗體（aPD-1）治療，幾乎完全抑制了腫瘤的復(fù)發(fā)。所有接受該聯(lián)合治療的小鼠均實現(xiàn)了長期無瘤生存，生存期超過120天，達(dá)到了100%的復(fù)發(fā)無生存。免疫分析揭示，聯(lián)合治療顯著增強(qiáng)了腫瘤內(nèi)DCs和CD8⁺T細(xì)胞的浸潤，提高了效應(yīng)CD8⁺T細(xì)胞的功能，同時深度抑制了T_reg細(xì)胞和M2型巨噬細(xì)胞，創(chuàng)造了極其有利的抗腫瘤免疫微環(huán)境。

對長期存活的小鼠進(jìn)行對側(cè)腦部腫瘤再攻擊實驗發(fā)現(xiàn)，與初次接種腫瘤的 na?ve 小鼠相比，先前接受過CG/PF（尤其是聯(lián)合aPD-1）治療的小鼠能夠有效抑制二次腫瘤的生長，并顯著延長生存期。對其脾臟的免疫記憶細(xì)胞分析顯示，治療組小鼠的CD4⁺和CD8⁺中央記憶性T細(xì)胞（T_cm）和效應(yīng)記憶性T細(xì)胞（T_em）比例均顯著高于對照組，證明該局部水凝膠治療成功誘導(dǎo)了系統(tǒng)性的、持久的抗腫瘤免疫記憶。

綜上所述，該研究成功開發(fā)了一種具有轉(zhuǎn)化潛力的STING激動劑遞送新策略。這種基于PTX前藥的超分子水凝膠系統(tǒng)，巧妙地將化療的直接殺傷作用與STING通路激活的免疫調(diào)節(jié)作用相結(jié)合，并通過GM-CSF增強(qiáng)DCs的招募，實現(xiàn)了對GBM免疫抑制微環(huán)境的有效重編程。其獨特的原位凝膠化特性使其能完美適配外科手術(shù)流程，作為術(shù)后殘腔的填充物和藥物儲庫，通過持續(xù)局部給藥，最大限度地提高療效并減少全身毒性。研究結(jié)果充分證明，該水凝膠系統(tǒng)能協(xié)同激活先天性和適應(yīng)性免疫，顯著抑制原位GBM生長和術(shù)后復(fù)發(fā)，延長生存期，并建立強(qiáng)大的免疫記憶以防止腫瘤再生長。這項工作不僅為預(yù)防GBM術(shù)后復(fù)發(fā)提供了一種極具前景的新型聯(lián)合免疫治療方案，也為利用生物材料技術(shù)進(jìn)行局部免疫調(diào)控治療實體瘤開辟了新途徑。