盡管醫(yī)學(xué)取得了重大進(jìn)展，但是癌癥仍然是主要的死亡原因之一，并且癌癥病例的數(shù)量正在增加。免疫腫瘤學(xué)的最新進(jìn)展表明，激活宿主免疫系統(tǒng)以根除癌癥的潛力。如今，癌癥免疫療法被認(rèn)為是手術(shù)，化學(xué)療法和放射療法之后癌癥治療的“第四支柱”。當(dāng)前大多數(shù)的免疫療法治療策略集中于抗原特異性適應(yīng)性免疫以治療癌癥。
近年來(lái)，嵌合抗原受體T細(xì)胞（CAR-T）和CAR-NK細(xì)胞療法已經(jīng)出現(xiàn)，作為使用自體重組T細(xì)胞和CAR攻擊癌細(xì)胞的一種方法。數(shù)項(xiàng)CAR-T細(xì)胞免疫療法臨床試驗(yàn)已顯示出令人鼓舞的抗癌效果，其中有幾例血液病癌癥患者在單次注入CAR-T細(xì)胞后即可完全緩解。但是，CAR-T細(xì)胞療法是高度針對(duì)患者的治療策略。高昂的治療費(fèi)用和威脅生命的副作用（例如，細(xì)胞因子釋放綜合征）阻礙了其轉(zhuǎn)化。同樣，CAR-T細(xì)胞療法通常在治療實(shí)體瘤方面效果較差。
成果簡(jiǎn)介
有鑒于此，美國(guó)北卡羅來(lái)納大學(xué)教堂山分校Andrew Z. Wang等人提供了一個(gè)可轉(zhuǎn)化的多模式癌癥治療平臺(tái)，用于同時(shí)定向遞送化療藥物并激活宿主的先天免疫系統(tǒng)以根除癌癥。即報(bào)告了一個(gè)納米接合劑平臺(tái)，該平臺(tái)可以靶向表皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR）表達(dá)的腫瘤，并使NK細(xì)胞介導(dǎo)的免疫療法成為可能。此外，納米接合劑可以將化學(xué)治療劑遞送至腫瘤并進(jìn)一步增強(qiáng)治療效果。三價(jià)納米接合劑不僅針對(duì)EGFR過(guò)表達(dá)的腫瘤的控釋EPI進(jìn)行了定制，而且還設(shè)計(jì)用于在全身給藥后募集并激活循環(huán)中的NK細(xì)胞。相關(guān)成果發(fā)表在Science Advances上。
圖|EGFR靶向的納米TriNKEs的作用機(jī)理和表征
如何制備：
納米接合劑平臺(tái)基于生物相容性聚乙二醇-嵌段-聚丙交酯-共-乙交酯（PEG-PLGA）納米顆粒（NP）。NP用西妥昔單抗（抗人EGFR抗體，α-EGFR）和兩種NK激活劑（抗CD16（α-CD16）和抗4-1BB（α-4-1BB）抗體）進(jìn)行功能化?；熕幬锉戆⒚顾兀‥PI）也可以封裝在NP中。
具體制備過(guò)程為兩步法：
首先通過(guò)納米沉淀法制備了核心疊氮化物官能化的無(wú)藥物和EPI封裝的NP。然后，通過(guò)無(wú)銅疊氮環(huán)辛炔環(huán)加成反應(yīng)，將二苯并環(huán)辛炔（DBCO）-官能化的α-CD16，α-4-1BB和α-EGFR定量偶聯(lián)至疊氮化物官能化的NP。
三劍合一，缺一不可！
體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明，包含兩種NK激活劑（α-CD16/α-4-1BBNP）的NP預(yù)處理將NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性提高至77.1±2.1％，這明顯高于其他組別的。細(xì)胞毒性的增加可以通過(guò)兩個(gè)刺激分子的同時(shí)激活以及雙抗體功能化NPs的聚集效應(yīng)來(lái)解釋。
然后再加入一個(gè)靶向形成三功能化納米粒子，無(wú)藥和EPI封裝的三功能化納米接合劑（α-EGFR/α-CD16/α-4-1BBNP）均顯著增加了NK細(xì)胞的細(xì)胞毒性。這種治療功效的提高歸因于α-EGFR的靶向作用及其對(duì)NK激活劑的作用。結(jié)合對(duì)照試驗(yàn)表明，偶聯(lián)的α-EGFR對(duì)于三價(jià)NP募集和激活NK細(xì)胞是必不可少的。
圖|靶向EGFR的納米TriNKEs在體外激活NK細(xì)胞攻擊癌細(xì)胞
同樣的，在體內(nèi)試驗(yàn)，首先是不加靶向的結(jié)果是，兩種抗體的結(jié)合可以增強(qiáng)NK細(xì)胞的無(wú)特異性激活，然而，從毒性的角度來(lái)看，這種全身激活是不想要的。然后，通過(guò)5 Gy射線照射，以使NK能夠識(shí)別/靶向腫瘤細(xì)胞，小鼠腫瘤得到明顯的抑制，這說(shuō)明了有效的NK激活和腫瘤靶向/結(jié)合都是NK細(xì)胞介導(dǎo)的癌癥治療中必不可少的機(jī)制。
圖| CD16和4-1BB共刺激分子的時(shí)空共激活會(huì)延遲鼠體內(nèi)腫瘤的生長(zhǎng)
但是基于放療只能局部腫瘤靶向，故在NPs加入α-EGFR靶向，實(shí)驗(yàn)結(jié)果三功能化組很好地抑制了腫瘤的生長(zhǎng)和延長(zhǎng)小鼠的生存時(shí)間。另外，再額外加入化療藥物EPI治療后有效抑制腫瘤生長(zhǎng)約40天，且在研究終點(diǎn)（接種后75天），用帶化療組治療的小鼠中有50％仍然存活。且說(shuō)明了僅在將化學(xué)治療劑和激動(dòng)性抗體同時(shí)遞送至腫瘤時(shí)才能實(shí)現(xiàn)靶向化學(xué)免疫療法的協(xié)同作用。
圖|靶向EGFR的納米TriNKE在體內(nèi)可有效抑制EGFR過(guò)度表達(dá)的腫瘤生長(zhǎng)
化學(xué)免疫療法的機(jī)理研究
靶向EGFR的三價(jià)NP的腫瘤吸收增加促進(jìn)了循環(huán)的NK細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞的結(jié)合，并使腫瘤浸潤(rùn)的NK1.1+ 活化的NK細(xì)胞增加了約17倍，檢測(cè)細(xì)胞因子（TNF-α和INF-γ等）試驗(yàn)中，增強(qiáng)現(xiàn)象只在以EGFR靶向的納米螯合劑治療的小鼠中觀察到，這是因?yàn)棣?CD16/α-4-1BB NP激活NK細(xì)胞不能促進(jìn)NK細(xì)胞識(shí)別腫瘤細(xì)胞，從而導(dǎo)致無(wú)效的免疫激活。
在化學(xué)免疫治療組中觀察到類(lèi)似的生物分布趨勢(shì)。但還表明同時(shí)進(jìn)行的EPI治療確實(shí)不影響NK細(xì)胞的抗腫瘤活性。這項(xiàng)全面的機(jī)理研究證實(shí)，量身定制的EPI封裝納米接合劑可以有效地向癌細(xì)胞提供細(xì)胞毒性化學(xué)治療劑，并促進(jìn)NK細(xì)胞攻擊腫瘤細(xì)胞。
機(jī)理的見(jiàn)解：靶向EGFR的納米TriNKE通過(guò)將NK細(xì)胞募集到腫瘤并增加dsDNA斷裂來(lái)改善化學(xué)免疫療法
小結(jié)：
研究人員證明了該靶向EGFR的三價(jià)納米抗體可以募集并激活循環(huán)的NK細(xì)胞，以攻擊腫瘤細(xì)胞，同時(shí)向腫瘤細(xì)胞提供治療劑量的細(xì)胞毒性化學(xué)治療劑。全面的體外和體內(nèi)研究表明，常規(guī)化學(xué)免疫療法策略無(wú)法實(shí)現(xiàn)這種合成殺傷力數(shù)據(jù)表明，強(qiáng)大的NK激活和生物靶向作用在NK細(xì)胞介導(dǎo)的癌癥治療中至關(guān)重要，而基于NP的治療則特別適合此應(yīng)用。對(duì)生物靶向的需求還表明，這種方法的全身/非特異性毒性較低。
納米接合劑的簡(jiǎn)單模塊化設(shè)計(jì)可輕松實(shí)現(xiàn)化學(xué)治療劑的交換，靶向用于治療不同類(lèi)型癌癥的部分，并與各種類(lèi)型的免疫細(xì)胞結(jié)合。納米接合劑平臺(tái)的開(kāi)發(fā)可以改善當(dāng)前的組合免疫療法治療策略，并有可能取代當(dāng)前的CAR-T細(xì)胞療法。盡管取得了這些早期令人鼓舞的結(jié)果，但仍需要在大靈長(zhǎng)類(lèi)動(dòng)物中全身性施用這些NK細(xì)胞激活納米接合劑進(jìn)行進(jìn)一步的驗(yàn)證和毒性研究。此外，應(yīng)將其抗癌功效和副作用與其他現(xiàn)有的雙特異性和三特異性抗體進(jìn)行比較。此外，納米接合劑的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和保存期限尚待研究。
參考文獻(xiàn)：
KinMan Au, et al., Trispecific natural killer cell nanoengagers for targetedchemoimmunotherapy. Science Advances 2020.
DOI:10.1126/sciadv.aba8564
https://advances.sciencemag.org/content/6/27/eaba8564
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