C100与抗PD-1抗体联合使用能产生显著协同抗肿瘤效果

癌症免疫治疗，特别是原位癌症疫苗，是近年来癌症治疗领域的热点。STING（Stimulator of Interferon Genes）信号通路作为调节I型干扰素（IFN）反应和抗肿瘤免疫的关键因子，已成为开发新型佐剂的重要靶点。然而，现有的STING激动剂在临床转化中面临多种挑战，包括细胞摄取率低、STING变异需要个性化激动剂以及IFN非依赖性信号可能促进肿瘤生长等。因此，寻找高效、低毒、具有明确机制的STING激动剂对于癌症免疫治疗具有重要意义。

“Intratumoral delivery of the chitin-derived C100 adjuvant promotes robust STING, IFNAR, and CD8+ T cell-dependent anti-tumor immunity”旨在开发一种基于壳聚糖的高度脱乙酰化聚合物（HDCP）C100作为STING通路的新型激动剂，并评估其在肿瘤内注射后的抗肿瘤免疫效应及其机制。

研究方法

1.1 实验设计：研究采用了B16F10黑色素瘤和MC38结肠癌两种肿瘤模型，通过肿瘤内注射不同剂量的C100和其他HDCPs，评估其抗肿瘤效果。同时，设置了野生型（WT）和STING敲除（STING KO）、IFNAR敲除（IFNAR KO）、NLRP3敲除（NLRP3 KO）等小鼠模型，以探讨C100作用的具体机制。

1.2 抗肿瘤效果评估：通过测量肿瘤体积和生存时间，评估C100及其他佐剂的抗肿瘤效果。使用不同的肿瘤模型（B16F10和MC38）进行验证，以确保结果的普遍性。

1.3 机制研究：

信号通路分析：通过Western blot、qPCR等方法，检测C100注射后肿瘤组织中STING、IFNAR、NF-κB等信号分子的表达变化。

ROS和DNA损伤检测：使用流式细胞术检测C100处理后细胞内的ROS水平和DNA损伤情况。

基因表达分析：通过NanoString技术，分析C100注射后肿瘤组织中IFN和NF-κB相关基因的表达变化。

细胞耗竭实验：通过抗体耗竭特定免疫细胞（如NK细胞、CD8+T细胞），评估它们在C100诱导的抗肿瘤免疫应答中的作用。

1.4 联合治疗效果评估：将C100与抗PD-1抗体（货号IVMB0037，来自Assay Genie）联合使用，评估其在MC38和B16F10肿瘤模型中的协同抗肿瘤效果。

研究结论

2.1 C100的抗肿瘤效果：C100在B16F10和MC38肿瘤模型中均表现出显著的抗肿瘤效果，能够显著抑制肿瘤生长并延长小鼠生存期，如下图。与其他HDCPs相比，C100的效果最佳，且其抗肿瘤效果呈剂量依赖性。

2.2 C100的作用机制：

STING和IFNAR信号通路：C100的抗肿瘤效果依赖于STING和IFNAR信号通路。在STING KO和IFNAR KO小鼠中，C100的抗肿瘤效果显著减弱或消失。

NF-κB信号通路：与其他STING激动剂不同，C100在激活STING信号通路的同时，不激活NF-κB信号通路。这一特性可能有助于减少肿瘤内炎症和促进抗肿瘤免疫应答。

ROS和DNA损伤：C100处理能够诱导细胞内线粒体ROS的产生和DNA损伤，进而激活cGAS-STING信号通路。这种机制避免了传统STING激动剂需要直接结合STING分子的限制。

2.3 关键免疫细胞：CD8+T细胞是C100诱导的抗肿瘤免疫应答的关键细胞类型。在耗竭CD8+T细胞后，C100的抗肿瘤效果显著减弱或消失。NK细胞在C100诱导的抗肿瘤免疫应答中不起主要作用。

2.4 联合治疗效果：C100与抗PD-1抗体联合使用能够产生显著的协同抗肿瘤效果。这种联合疗法在MC38和B16F10肿瘤模型中均表现出优于单一疗法的抗肿瘤效果。补充说明：免疫检查点阻断疗法的响应率仍然不尽如人意，尤其是在免疫浸润较低的肿瘤中。因此，研究方向逐渐转向利用局部注射佐剂的联合策略，以促进免疫浸润，并将免疫学上“冷”的肿瘤转变为“热”肿瘤。STING激活佐剂已被确定为局部治疗的候选药物，并作为单药疗法或与免疫检查点阻断联合使用进行了试验。为了探索C100局部注射是否能与全身性抗PD-1疗法产生协同作用，研究采用了MC38肿瘤治疗模型（下图A）。与之前一样，小鼠接受了三次C100的局部注射，并且在相同的时间点接受了腹腔注射的单克隆抗PD-1疗法。与之前的结果一致，单独注射C100延长了小鼠的生存时间（下图C），并抑制了肿瘤生长（下图B）。研究观察到C100局部注射与全身性抗PD-1给药之间存在协同作用，与单独使用PBS、C100或抗PD-1相比，联合治疗显著降低了肿瘤生长速度（下图B）。至关重要的是，在接受联合治疗的小鼠中，有50%的小鼠在研究终点时肿瘤消失/存活，且其平均生存时间高于单独接受抗PD-1或C100治疗的小鼠（下图C）。当单剂量抗PD-1与C100治疗联合使用时，这种协同作用更加明显。此外，在通常对抗PD-1注射反应不佳的B16治疗模型中，也进一步确认了这种与免疫检查点阻断的协同作用。在用C100和抗PD-1联合治疗的小鼠中，观察到对肿瘤生长的抑制（下图D）和生存率（下图E）的协同效果。总体而言，这些结果强有力地支持将C100作为免疫检查点阻断联合治疗方案的一部分。

本研究成功开发了一种基于壳聚糖的高度脱乙酰化聚合物C100作为新型STING激动剂，并验证了其在肿瘤内注射后的抗肿瘤免疫效应及其机制。C100通过诱导线粒体ROS产生和DNA损伤来激活cGAS-STING信号通路，进而诱导IFN的产生和抗肿瘤免疫应答。与其他STING激动剂相比，C100具有不激活NF-κB信号通路的独特优势，有助于减少肿瘤内炎症和促进抗肿瘤免疫应答。此外，C100与抗PD-1抗体的联合使用能够产生显著的协同抗肿瘤效果，为癌症免疫治疗提供了新的策略。未来研究将进一步探讨C100在人类癌症模型中的效果和机制，并推动其向临床应用转化。

本实验使用的来自assay genie的体内注射抗体，在本研究中发挥了重要作用，通过与C100的联合应用，不仅增强了抗肿瘤效果，还为未来癌症免疫治疗提供了新的思路和方法。这一研究成果为开发新型癌症免疫疗法提供了有力支持，并有望为癌症患者带来新的治疗希望。