专注新型免疫疗法研究 推动研究成果临床转化——苏州大学功能纳米与软物质研究院 特聘教授汪超

2019-02-25

癌症是21世纪威胁人类健康的重大恶性疾病之一。20世纪50年代起，人们投入大量的人力、物力、财力用于癌症的预防和治疗，近10年来，肿瘤免疫疗法受到了人们广泛的关注。与传统的手术、放疗、化疗不同，这类新型疗法是通过改造人体的免疫系统，使之成为攻击肿瘤的武器来发挥抗癌作用。其中免疫检查点阻断疗法在2018年获得诺贝尔生理学或医学奖，已经成为生物医学领域颠覆性技术之一。

尽管肿瘤免疫治疗方法在肿瘤患者身上取得了良好的治疗效果，但由于肿瘤异质性等原因大部分患者对现有的肿瘤免疫检查点阻断疗法不响应，导致客观应答率总体只有约20%。同时，现有的肿瘤免疫治疗也会导致患者自身免疫系统过度激活，进而导致一些自身性免疫疾病等副作用，严重时会导致病人的死亡；另外，免疫检查点阻断疗法也存在耐药性问题。因此，系统研究并阐明影响现有肿瘤免疫阻断疗法疗效的制约因素，提高现有肿瘤免疫阻断疗法疗效并扩大其适用患者人群，进而实现安全、高效的肿瘤免疫检查点阻断治疗已成为该领域亟待解决的关键科学问题之一。

新型生物材料为进一步增效肿瘤免疫治疗带来了新的机遇。苏州大学汪超教授从事新型生物材料、肿瘤免疫疗法与细胞疗法前沿交叉领域的研究。为了进一步提高免疫检查点阻断剂在临床上的治疗效果和降低其副作用，他发展了多种新型免疫检查点阻断剂递药体系，主要包括基于高分子材料给药体系和基于细胞载体的两大类（图1）。汪超教授发明了一种基于透明质酸的高分子的免疫微针贴片用于免疫检查点阻断剂的递送。在皮肤癌小鼠模型中，通过微针给药途径和免疫检查点阻断剂的联合给药（anti-PD-1和 anti-CTLA-4），激发了强烈的抗肿瘤免疫反应，在小鼠模型上实现了60天70%的无瘤生存率。由于免疫微针贴片的简单和高效，免疫治疗贴片入围了2018年Katerva发明奖提名。同时，汪超教授还发明了一种以聚乙烯醇为支架、利用活性氧敏感链对其交联的水凝胶，在其中装载小分子化疗药物（吉西他滨）和大分子免疫检查点阻断抗体（anti-PD-L1）。吉西他滨和凝胶可以有效的改善肿瘤微环境从而提高肿瘤对anti-PD-L1的响应率。将该水凝胶植入到术后肿瘤切除部位的伤口后，在活性氧的环境下，水凝胶能次序释放出吉西他滨和anti-PD-L1，实现协同效应抑制了残留肿瘤生长、扩散和转移，有效地抑制术后肿瘤的原位复发，从而提高手术的成功率。该成果发表于Science Translational Medicine（2018年）上，受到了广泛的关注，具有较好的临床转化价值。

此外，汪超教授利用生物材料对细胞进行修饰、改性，再将工程化的细胞回输到体内，可实现针对特定疾病的治疗目的。血小板是非常理想的药物递送载体。利用血小板能够迁移到伤口部位这一生物学特性，他将免疫检查点阻断剂偶联到血小板表面。这种工程化的血小板能够迁移到肿瘤术后的伤口部位，并且能够在伤口部位活化进而释放出免疫检查点阻断剂抗体，从而有效地抑制了手术伤口处肿瘤的原位复发和转移，降低了术后肿瘤复发的风险。该成果发表于Nature Biomedical Engineering（2018年）上，正努力实现临床转化。

专家简介

汪超，博士，苏州大学功能纳米与软物质研究院特聘教授，江苏省特聘教授，Frontiers in Pharmacology客座编辑。主要在生物材料与免疫工程领域从事研究，近年来专注于基于细胞载体的生物功能分子递送设计与研究和基于生物材料的肿瘤免疫治疗研究。在Science Translational Medicine、Nature Biomedical Engineering、Advanced Materials、Nano Letters、ACS Nano等期刊发表论文80余篇，其中第一作者/通信作者发表论文20余篇，论文总SCI引用1.1万余次，H指数47。曾荣获高等学校科学研究优秀成果自然科学奖二等奖（2014年）、江苏省科学技术一等奖（2017年）、生物材料未来科学家奖（2017年）、中国青少年科技创新奖（2014年）等荣誉。入选科睿唯安“高被引科学家”名录（2018年）。