Biomaterials: 胶质母细胞瘤免疫治疗的仿生策略研究进展

神经胶质瘤是中枢神经系统(CNS)最常见的原发性恶性肿瘤，以其快速进展和预后差而臭名昭著。世界卫生组织(WHO)根据胶质瘤的病理特征将其分为I至IV级。胶质母细胞瘤(GBM)被指定为IV级，是最可怕和最棘手的类型，患者的中位生存期仅为4-15个月。

目前，GBM的常规治疗方案包括手术干预辅以化疗和/或放射治疗(RT)。然而，GBM的侵袭性和浸润性使其无法与健康脑组织区分开来，使完全手术切除的实现复杂化。因此，残留的肿瘤微灶持续存在，促使出现更具侵袭性的复发肿瘤，甚至预后更差。此外，GBM明显的异质性会促进耐药，从而显著削弱化疗药物的疗效。这些挑战强调了迫切需要在GBM的治疗库中开发更精确和有效的治疗方法。

近年来，利用人体免疫系统攻击肿瘤的免疫疗法在对抗晚期黑色素瘤和非小细胞肺癌等侵袭性癌症方面取得了重大成就。传统上，中枢神经系统被认为是“免疫特权的”。然而，2015年的一项关键发现揭示了脑膜内存在淋巴管

图片来源：https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2024.122694

近日，来自复旦大学的研究者们在Biomaterials杂志上发表了题为“Recent advances in biomimetic strategies for the immunotherapy of glioblastoma”的综述性文章，该研究总结了胶质母细胞瘤免疫治疗的仿生策略研究进展。

免疫治疗被认为是最有前途的肿瘤治疗方法之一，目前正在考虑多种免疫治疗思想来治疗致死性胶质母细胞瘤(GBM)。然而，免疫治疗药物的问题，如有限的体内稳定性，较差的血脑屏障(BBB)穿透，GBM靶向不足，以及代表性的单一疗法，阻碍了免疫治疗干预的成功。此外，即使有传统药物输送系统的帮助，结果仍然不是最理想的。

GBM免疫治疗的仿生策略示意图

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仿生学策略试图通过模仿自然的智能结构和功能来克服这些可怕的药物递送挑战。利用生物结构和功能的多样性，仿生药物递送系统为多种免疫治疗剂的共同递送提供了一个具有增强生物相容性的通用平台。

此外，它们固有的穿越血脑屏障并锁定GBM的能力有望增强GBM免疫治疗的疗效。因此，本文首先回顾关于GBM免疫治疗的各种观点和药物。然后，分析了影响GBM免疫治疗成功的障碍，并从功能和结构的角度探讨了相应的仿生策略。最后，对临床翻译仿生策略的现状和前景进行了展望。本文旨在为GBM免疫治疗的进展提供新的视角。

目前免疫治疗GBM的思想和药物示意图

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目前针对GBM的临床治疗方法，包括手术、化疗和放疗，对这种高度恶性的脑肿瘤的疗效有限。近年来，免疫疗法已成为治疗GBM的研究热点。然而，尽管提出了许多关于GBM免疫治疗的想法和药物，但它们的治疗效果受到免疫治疗药物的几个挑战的严重阻碍，包括体内稳定性差，难以穿过血脑屏障，缺乏对GBM的特异性靶向，以及GBM内有限的免疫反应诱导。

传统的给药系统还存在制造工艺复杂、给药效率低以及在体内安全性不足等问题。因此，迫切需要开发新的策略来提高GBM免疫治疗的疗效。在生物医学领域，仿生策略是指通过模仿自然界和生物实体中的智能结构和功能(某些生物遗传过程或相互作用)来解决药物输送、医疗器械和组织工程中的重大挑战。

因此，在这种策略的指导下，研究者可以通过简单的物理化学方法和工程技术共同递送各种免疫治疗剂，保护它们不被免疫系统清除，同时有效地穿过血脑屏障。随后，这些药物可以进一步靶向GBM病变部位。

最终，通过联合治疗，诱导强大的免疫刺激，成功实现或增强GBM免疫治疗。针对围绕GBM免疫治疗的各种障碍，研究者从功能和结构的角度总结并介绍了相应的仿生策略。值得注意的是，尽管仿生策略在GBM免疫治疗中具有巨大的潜力，但仍有几个问题需要进一步讨论。（生物谷 Bioon.com）

参考文献：

Haoyu You et al. Recent advances in biomimetic strategies for the immunotherapy of glioblastoma. Biomaterials. 2024 Jun 28:311:122694. doi: 10.1016/j.biomaterials.2024.122694.