肿瘤耐药是临床化疗效果受限的重要原因之一。化疗药物到达癌细胞需经过复杂的运输步骤，不仅要克服体循环中的生物屏障，还需克服肿瘤微环境（TME）内在的多重阻碍。在此期间，药物容易被机体清除，并产生脱靶效应，作用于正常组织催生副作用。同时，TME通过代谢重编程、免疫检查点相互作用、免疫抑制型细胞群富集等多种机制，使得许多化疗药物催生的免疫反应失活，阻碍免疫细胞识别和杀伤，使得疗效不尽如人意。即使药物最终抵达癌细胞内部，癌细胞还会通过一些耐药保护机制阻滞药物发挥效果，如耐药癌细胞表面会表达药物外排泵P-糖蛋白（P-gp）将化疗药物外排。因此，开发克服肿瘤耐药性和 TME 免疫抑制的新型给药策略十分重要。

  纳米载体可用于延长传统治疗剂的血液循环时间，提高药物生物利用度，促进其肿瘤蓄积，从而增强抗肿瘤疗效。在众多纳米载体材料中，纳米凝胶由于其灵活的网络设计、良好的生物相容性、优异的载药量、药物释放可控等性能，在肿瘤药物递送中被广泛应用。树状大分子作为一类3D结构的大分子材料，由于其独特的结构、理化特性，也被视为一类极具潜力的载体材料。树状大分子外围能共价修饰药物或标记活性分子，其内部也能用于负载药物及功能性纳米颗粒，因而被广泛应用于肿瘤纳米药物及诊疗试剂的构建。合成基于树状大分子的纳米凝胶，有望获得兼具水凝胶和树状大分子两者优势的纳米递送平台。

  团队选用CT26小鼠结直肠癌细胞进行体外实验评价。结果表明，5-FU在CT26细胞中存在一定的耐受现象，但载药凝胶FDNG克服了这一问题（图2a）。进一步实验显示，DNG在被癌细胞内吞后能够在胞内滞留较长时间（图2b-d），且能下调细胞表面的药物外排泵P-gp的表达（图2e-f），有助于克服癌细胞中P-gp介导的耐药性。通过细胞周期实验发现，相较于自由的5-FU，癌细胞在经过FDNG或共递送凝胶体系（FDNG/cGAMP）处理后，G1-S细胞周期阻滞效果更佳（图3a-b）。 

图2.（a）CT26 细胞经不同浓度5-FU和FDNG 处理 24 小时后的细胞活力；（b）流式细胞术检测不同培养时间后CT26细胞中FDNG-Cy5.5的滞留情况和（c）平均荧光强度；（d）FDNG-Cy5.5与细胞在不同培养时间段后细胞的共聚焦显微镜照片（比例尺= 20 μm）；（e）不同浓度5-FU和FDNG处理24小时后CT26细胞中P-gp表达的Western印迹分析和（f）定量结果。

图3.（a）CT26 细胞经不同材料处理24小时后的细胞周期流式检测和（b）各周期定量结果；（c）体外检测树突细胞/巨噬细胞免疫激活效果的Transwell系统示意图；（d）上室CT26细胞分泌IFN-β的ELISA检测结果；不同材料处理后下室（e）CD80⁺CD86⁺树突细胞和（f）M1/M2巨噬细胞的流式检测定量结果；（g-j）不同材料处理后下室树突细胞表面递呈MHC-I/II的流式细胞检测结果。

图4.（a）体内抗肿瘤评价流程示意图；（b）经不同材料治疗后15 天中小鼠的个体肿瘤生长曲线、（c）相对肿瘤体积变化曲线和（d）体重变化趋势。

  进一步研究小鼠体内免疫响应的效果发现，FDNG/cGAMP治疗组小鼠脾脏中的CD8⁺ T细胞分布最多（图5a），免疫抑制型Treg细胞分布最少（图5b），且CD8⁺/CD4⁺比例最高（图5c）。同时，FDNG/cGAMP治疗组小鼠的肿瘤部位的CD8⁺ T 细胞浸润（图5d）和M1型巨噬细胞分布也最多（见原文补充数据）。小鼠血清的ELISA结果也显示FDNG/cGAMP治疗后，相应抗肿瘤细胞因子TNF-α（图5e）、IFN-γ（图5f）、IL-6（图5g）和IFN-β（图5h）含量最高。

图5. 15天体内实验周期结束后不同实验组小鼠脾脏中（a）CD8+ T细胞和（b）Tregs、（c）CD8⁺/CD4⁺比例以及（d）肿瘤中CD8+ T细胞比例；治疗结束后小鼠血清中（e）TNF-α、（f）IFN-γ、（g）IL-6和（h）IFN-β的ELISA检测结果；（i）荷瘤小鼠静脉注射FDNG-Cy5.5/cGAMP和Cy5.5后不同时间点的体内荧光成像结果和（j）72小时后主要器官和肿瘤的离体荧光图像以及（k）平均辐射率（1：心脏；2：肝脏；3：脾脏；4：肺脏；5：肾脏；6：肿瘤）。

  论文链接：https://doi.org/10.1021/acsmaterialslett.3c01426