中科大刘扬中、东南大学程珺洁：多价PD-L1纳米抗体-铁蛋白增强肿瘤免疫治疗

1. 研究背景

免疫治疗，被称为“癌症治疗”的第三次革命。过去十年，基于免疫检查点阻断（ICB）的抗 PD-1/PD-L1 单抗因临床获得应用成功而广受关注。但由于实体肿瘤中T 细胞浸润不足，仅20%-40% 患者从中获益。为改善上述困境，通过诱导免疫原性细胞死亡（ICD）来释放肿瘤相关抗原（TAAs）与损伤相关分子模式（DAMPs），可以促进树突状细胞成熟及 T 细胞活化浸润，进而提升 PD-1/PD-L1 单抗疗效。另一方面，可以通过构建重组多价抗体，​提高抗体亲和力来优化抗体性能，提高抗体介导的功能治疗。但是传统的多价单克隆抗体制备较繁琐、造价高，而纳米抗体由于亲和性高、易修饰，尺寸小的特点，比传统抗体更容易改造和构建多价体系。因此，探索一种新型的能够协同诱导细胞免疫原性死亡和呈递多价PD-1/PD-L1纳米抗体的策略，对肿瘤免疫治疗效果的提升有重要的科学研究意义和临床转化价值。

2. 文章概述

由中国科学技术大学刘扬中教授领导的科研团队通过将 PD-L1 纳米抗体 (Nb) 定点连接到铁蛋白 (Ftn) 纳米笼上，开发了一种新型多价免疫检查点治疗平台。该平台可以靶向且富集在PD-L1高表达的肿瘤，光照后引起肿瘤免疫原性死亡，促进DC细胞成熟；阻断 PD-1/PD-L1 相互作用并通过内吞作用诱导的降解下调 PD-L1 水平，发挥免疫检查点抑制剂功能。协同的光热和免疫治疗，有效的抑制了原发、远端瘤的生长和肺转移，延长小鼠生存期。该多价PD-L1纳米抗体-铁蛋白递送平台作为免疫靶向和增强载体为改善癌症免疫治疗提供了新策略。相关结果发表在Advance science上

3. 图文导读

图1. Nb-Ftn@ICG 在细胞水平上的功能验证。A）通过荧光成像检测 Nb-Ftn@ICG 的细胞摄取情况。B）Nb-Ftn@ICG抑制PD-1和PD-L1过表达细胞的结合。C）Nb-Ftn@ICG 与溶酶体共定位。D）蛋白质印迹（Western blot）分析实验：Nb-Ftn 下调 PD-L1（程序性死亡配体 - 1）细胞水平。

图2 Nb-Ftn@ICG 对 B16F10 荷瘤小鼠原发肿瘤的体内治疗效果。A）近红外二区（NIR-II）成像实验， Nb-Ftn@ICG可以在肿瘤部位富集。B）肿瘤治疗时间方案示意图。C、D）在未进行激光照射的情况下，单次注射 Nb-Ftn的小鼠肿瘤的 PD-L1 水平。E）12 天内的肿瘤生长曲线。F）第 12 天的肿瘤重量。G）不同处理后肿瘤组织的代表性H&E、TUNEL及 Ki67 染色切片。H）不同处理 12 小时后，从小鼠体内切除肿瘤的免疫荧光图像。

图3. 远端肿瘤抑制与抗转移的体内实验验证。A、B）抗远端肿瘤治疗方案示意图。C、D）14 天内不同处理组远端肿瘤的生长曲线（C）及每组单个小鼠的肿瘤生长轨迹曲线曲线（D）。E）第 14 天远端肿瘤的重量。F）不同处理后，从荷瘤小鼠体内切除的远端肿瘤照片。G）荷瘤小鼠的 Kaplan–Meier 生存曲线。H）不同处理后，荷瘤小鼠肿瘤内 CD4⁺和 CD8⁺T 细胞浸润的免疫荧光分析。I）不同处理后，从小鼠体内切除的远端肿瘤的免疫荧光分析。J）抗转移研究方案示意图。K）肺部转移结节的肿瘤图像及H&E染色切片。

论文信息：

Enhancing Tumor Immunotherapy by Multivalent Anti-PD-L1 Nanobody Assembled via Ferritin Nanocage

Manman Liu, Duo Jin, Wenxin Yu, Jiaji Yu, Kaiming Cao, Junjie Cheng*, Xiaohu Zheng, Andrew Wang, Yangzhong Liu*。

Advance Science

DOI: 10.1002/advs.202308248