免疫疗法在治疗晚期或转移性肿瘤患者方面具有巨大的前景，但仅针对免疫刺激性肿瘤患者。其中，肿瘤微环境（TME）是肿瘤细胞和肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）相互作用的主要位置。因此，肿瘤对免疫疗法的反应性至少部分取决于TME免疫表型。
研究表明，激活STING（一种胞质衔接蛋白，响应内/外源性胞质核酸配体）信号通路会强烈刺激TME中的先天性和适应性免疫反应。此外，激活肿瘤细胞中STING途径可导致自然杀伤（NK）细胞渗透到肿瘤中，引发抗肿瘤反应。
然而，需要新颖的方法以最小的免疫副作用增强肿瘤对环状二核苷酸（CDN）的敏感性。众所周知，喜树碱（CPT）等化学治疗药物可通过刺激DNA损伤来触发细胞死亡。研究发现，部分小分子药物可能通过触发STING途径和激活免疫系统发挥其抗癌作用，为化学-免疫疗法提供了希望。
近日，美国约翰霍普金斯大学的Honggang Cui（通讯作者）团队报道了一种STING激动剂环状di-AMP可以在肿瘤内延长释放，将肿瘤微环境（TME）从免疫抑制转变为免疫刺激，从而增强抗肿瘤治疗的效果。在水溶液中，两亲性药物自组装成超分子纳米管（NTs）。
带负电荷的STING激动剂（c-di-AMP（CDA））通过静电络合在带正电荷的NTs表面上。在注射到肿瘤部位后，CDA-NT溶液立即形成水凝胶，充当CDA和CPT的延长局部释放的储存库，以唤醒先天和适应性免疫系统。
在小鼠肿瘤的多个模型中，单次低剂量的STING兴奋剂可导致肿瘤消退和提高动物的存活率，并出现长期免疫记忆和全身免疫监视，从而保护小鼠免于肿瘤的复发和转移。总之，这种局部递送的STING激动剂帮助减少肿瘤的免疫抑制，并增强对各种癌症治疗的效果。
水凝胶的制备
作者通过二硫代乙基碳酸酯（etcSS）接头将两个CPT分子化学偶联至iRGD，从而形成两亲性分子（diCPT-iRGD），进而自组装成超分子NTs。在GSH作用下，CPT可以从diCPT-iRGD中有效的释放，并且在2 h内几乎100％的释放CPT。
在diCPT-iRGD水溶液中添加CDA后，Zeta电位的降低，表明带负电荷的CDA被吸附在NTs的表面上。增加CDA-NTs的浓度或添加抗衡离子，可形成CDA-NTs水凝胶。共聚焦成像显示，标记的CDA的FITC信号均匀分布在水凝胶的冰冻部分。diCPT-iRGD偶联物具有相对稳定的线性释放，在PBS中30 d内释放了37.2％药物，而纯CDA在PBS中18 d内就释放了98％。
STING激动剂在体内局部保留和可持续释放
作者将diCPT-iRGDNT溶液皮下注射到C57BL/6小鼠背部，以评估其在体内的凝胶化和生物降解。在注射1 h后，出现球形水凝胶，但45 d内被逐渐的生物降解。该水凝胶显示出近乎线性的降解曲线，45 d内降解了约75％。注射5 d后，游离CDA处理的肿瘤的荧光强度迅速下降，几乎没有观察到荧光信号，而CDA-NT治疗组的荧光强度在注射15 d后仍然很强，35 d后仍可检测。需注意，STING激动剂在肿瘤组织中的特定沉积也可能减少脱靶毒性和免疫副作用。CDA-NT治疗组在整个肿瘤中均显示出强烈的荧光，证实diCPT-iRGD NT水凝胶可有效地递送药物。
CDA-NT水凝胶对肿瘤的作用
作者利用皮下GL-261脑肿瘤模型评估了CDA-NT水凝胶的协同抗肿瘤作用。在接种10 d后，肿瘤体积约100-150 mm3，将CDA-NT溶液注入肿瘤中。利用diC8-iRGD作为无药物的水凝胶（E-Gel）用于CDA（CDA(L)）局部递送。其中，仅用CDA(L)进行治疗不足以完全抑制肿瘤生长。使用diCPT-iRGD NT水凝胶时，CDA-NT治疗导致肿瘤消退，并且小鼠的存活率为100％。而单独化学疗法NT和免疫治疗CDA(L)仅有12.5％和50％的存活率。需注意，这些受试小鼠的体重不受局部治疗的影响。同时，CDA-NT局部递送不会对研究小鼠引起明显的全身性不良反应。
CDA-NT局部递送诱导的持久免疫反应
在第70 d时，所有组存活的小鼠都被重新注射，以确定在另一侧是否产生新的肿瘤。在接种肿瘤细胞第10 d后，在幼鼠中清楚观察到肿瘤的生长，并持续长成大肿瘤。对于CPT+CDA、CDA(L)和CDA-NT组中存活的小鼠，GL-261细胞的生物发光信号在第95天仍未检测到，表明这些存活小鼠的肿瘤生长被有效的抑制。需注意，CDA-NT处理的小鼠的总体生存率明显更高。在用STING激动剂治疗的小鼠中，CD8+CD44 highCD62L high central memory T（Tcm）细胞和CD8+ CD44highCD62Llow效应记忆T（Tem）细胞的百分比均增加。
经CDA-NT处理的小鼠表现出更高的CD8+Tcm（24.4％）和Tem（11.7％）细胞百分比。结果表明，CDA-NT的局部递送可诱导T细胞记忆并形成抵抗肿瘤复发的长期免疫力。
综上所述，作者开发了一种基于药物的超分子水凝胶系统，用于局部递送CDNs，从而增强对肿瘤的化学-免疫治疗效果。该水凝胶有助于将免疫治疗性CDA和化疗药物CPT递送至肿瘤部位，从而激活NK细胞、树突状细胞和T细胞，显着提高不同肿瘤模型下小鼠的整体存活率。此外，水凝胶的局部给药可引起长期免疫记忆和全身性免疫监视，抑制肿瘤的复发和转移。总之，这种局部给药的化学-免疫水凝胶增强了抗肿瘤免疫反应，并以安全有效的方式增强肿瘤对免疫疗法的敏感性。
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