蘇州大學劉庄Nature子刊：空心納米MnO2響應腫瘤微環境，增強聯合治療！

腫瘤微環境（tumor microenvironment，TME）是指腫瘤在生長過程中,由腫瘤細胞和非腫瘤細胞共同構成的、與腫瘤發生和轉移相關的局部穩態環境。腫瘤微環境不僅包括腫瘤所在組織的結構、功能和代謝，而且與腫瘤細胞自身的（核和胞質）內在環境密切相關，對腫瘤治療具有重要影響。

腫瘤微環境往往具有以下特徵：血管畸形、高乳酸濃度、缺糖損傷、低pH值以及缺氧等。這些獨特的特徵極大地限制了毒性T淋巴細胞的毒殺功能，並藉助腫瘤內部的MDSC、TAM、Treg等不利於癌症治療的細胞促進免疫抑制性能。

圖1. 微環境控制腫瘤生長與轉移

Daniela F Quail and Johanna A Joyce. Microenvironmentalregulation of tumor progression and metastasis. Nature Medicine. 2013, 19, 1423-1437.

因此，要想開發新型聯合療法，並實現腫瘤特異性治療，就需要設計具有TME響應和調製功能的納米尺度藥物遞送體系。

有鑒於此，蘇州大學劉庄課題組開發了一種基於可生物降解的中空MnO2納米藥物遞送體系，可響應腫瘤微環境，實現腫瘤微環境特異成像和控制釋放，並對缺氧腫瘤微環境進行調控以增強腫瘤治療效果。

圖2. H-MnO2-PEG的製備與表徵

研究人員利用PEG對中空MnO2納米顆粒進行後修飾，然後負載了光動力治療試劑Ce6和化學治療藥物DOX，構建了H-MnO2-PEG/C&D納米藥物遞送平台。在微環境中，H-MnO2-PEG/C&D對H+和H2O2具有響應行為：由於pH偏低，H-MnO2-PEG/C&D遇H+分解，釋放出具有治療效果的藥物分子；同時引發腫瘤內生H2O2的分解，緩解缺氧情況。

圖3. 基於H-MnO2-PEG/C&D的體內實驗

圖4. 基於H-MnO2-PEG/C&D的體內、體外成像

圖5. H-MnO2-PEG/C&D和chemo-PDT聯合治療產生的免疫響應

基於這一納米體系，研究人員實現了體內光動力學療法和化學療法協同治療效果，並觸發了一系列抗腫瘤免疫響應。進一步，將這種納米體系和檢查點阻斷（checkpoint-blockade）療法結合，可以有效抑制腫瘤的擴散，對腫瘤轉移治療具有重要借鑒意義。

圖6. H-MnO2-PEG/C&D和anti-PD-L1檢查點阻斷聯合治療的異位效應可能機理

Guangbao Yang, Ligeng Xu, Zhuang Liu etal. Hollow MnO2as a tumor-microenvironment-responsive biodegradablenano-platform for combination therapy favoring antitumor immune responses. NatureCommunications 2017, 8, 902.

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