Advanced Materials | 冷大气中活化的血浆激活去细胞外基质凝胶作为肿瘤浸润免疫激活平台，用于术后癌症免疫治疗

引入可注射的冷大气等离子激活去细胞化肿瘤细胞外基质水凝胶作为术后免疫激活平台。该基因工程凝胶吸引残留肿瘤细胞并诱导免疫原性细胞死亡，重塑肿瘤微环境并诱导系统性抗肿瘤免疫。结合检查点阻断，它抑制复发，增强肿瘤切除后的长期保护。该研究以题为“Cold Atmospheric Plasma-Activated Decellularized Extracellular Matrix Gel as a Tumor-Infiltrating Immunoactivation Platform for Post-Surgical Cancer Immunotherapy”发表在Advanced Materials 上。

可注射的肿瘤浸润CAP-去细胞外基质（DECM）凝胶用于术后腔隙中的肿瘤复发抑制。(A) CAP-DECM凝胶的制备。(B) 可注射CAP-DECM凝胶介导的术后抗肿瘤免疫激活以抑制肿瘤复发示意图：(a) 由于DECM凝胶中残留的细胞因子和趋化因子，肿瘤残留物和免疫细胞主动浸润到CAP-DECM凝胶中；(b) CAP保留的活性氧（ROS）和活性氮（RNS）导致肿瘤细胞发生免疫原性细胞死亡（ICD）并释放肿瘤相关抗原（TAAs）；(c) TAAs被树突状细胞（DCs）及成熟DCs吞噬；(d) DC将TAAs呈递给T淋巴细胞以进行T细胞激活和启动；(e) T淋巴细胞迁移到复发肿瘤部位以消除肿瘤细胞；(f) T淋巴细胞在血液中循环，显示全身抗肿瘤免疫的激活。DECM：去细胞外基质；CAP：冷等离子体；DC：树突状细胞；NK：自然杀伤细胞；TAM：肿瘤相关巨噬细胞；ROS：活性氧；RNS：活性氮；ICD：免疫原性细胞死亡；TAAs：肿瘤相关抗原

DECM凝胶和CAP保存的表征。（A）室温下DECM溶液和体温下DECM凝胶的照片。（B）温度扫描、（C）时间扫描和（D）频率扫描下DECM凝胶的储能模量和损耗模量。（E）DECM凝胶和CAP-DECM凝胶的扫描电子显微镜（SEM）图像。CAP-DECM凝胶中(F)活性氧（ROS）和(G)活性氮（RNS）的体外释放曲线。（H）新鲜肿瘤组织、DECM和DECM凝胶的组成对比。（I）去细胞化前的黑色素瘤组织和DECM凝胶的H&E染色。（J）在凝胶中吸引的肿瘤细胞数量。（K）招募肿瘤细胞的DECM凝胶的SEM图像。DECM凝胶中的肿瘤细胞以红色伪彩色显示。（L）HA凝胶（作为基线）、新鲜黑色素瘤组织、DECM凝胶和CAP-DECM凝胶中趋化因子和细胞因子的半定量分析，仅显示与HA凝胶的显著差异。 *p < 0.05，**p < 0.01，***p < 0.005。n = 3（L中 n = 2）。数据以均值 ± 标准误表示。统计显著性通过方差分析（ANOVA），多重比较使用Tukey事后检验，两组比较采用Student t检验计算。a.u.，任意单位

CAP-DECM凝胶诱导的体外细胞杀伤作用和免疫反应。B16F10细胞内(A) ROS和(B) RNS水平。(C) CAP处理对B16F10细胞的细胞毒性。(D) 表面外露钙网蛋白的强度，(E) 相对ATP含量，(F) B16F10细胞在CAP处理后的HMGB1释放量。(G) BMDCs与CAP处理的B16F10细胞共培养后成熟DCs(CD11c中CD80 CD86)的百分比。(H) BMDMs与CAP处理的B16F10细胞共培养后M2与M1巨噬细胞的比例。(I) 成熟DCs(CD11c中CD80 CD86)的分选，(J) M2巨噬细胞(F4/80中F4/80 CD206)的分选，(K) M1巨噬细胞(F4/80中F4/80 CD80)的分选。*p < 0.05, **p < 0.01, ***p < 0.005。n = 3。数据以均数±标准误表示。统计显著性通过ANOVA并使用Tukey事后检验进行多重比较计算。a.u.，任意单位。

B16F10 DECM凝胶的体内降解性及细胞募集能力。(A) 皮下注射后DECM凝胶重量占注射前重量的百分比。(B) 招募的Luc-B16F10黑色素瘤细胞数量和(C) DCs (CD11c )数量。(D) 成熟树突状细胞的百分比。(E) 招募的CD3  T细胞数量和(F) CD3 CD4  T细胞数量。(G) CD3  T细胞中CD4  T细胞的百分比。(H) 招募的CD3 CD8  T细胞数量。(I) CD3  T细胞中CD8  T细胞的百分比。(J) 招募的NK细胞数量 (CD3−NK1.1 )。(K) CD3−中NK细胞（NK1.1 ）的百分比。*p < 0.05，**p < 0.01，***p < 0.005。n = 3。数据以均值 ± 标准误表示。统计学显著性通过ANOVA并使用Tukey事后检验进行多重比较计算。

CAP-DEC凝胶在术后黑色素瘤模型中的肿瘤复发抑制效果。(A) 实验示意图，说明术后模型的建立及治疗方案。(B) 不同组别的小鼠肿瘤生长动力学。(C) 肿瘤复发率 和 (D) 小鼠术后切除及凝胶治疗后的生存情况。小鼠的肿瘤复发日期定义为观察到术后复发肿瘤并/或可测量肿瘤的时间。生存终点在达到终点时记录。(E) 心脏、肝脏、脾脏、肺和肾脏的H&E染色切片。比例尺，500 µm。(F) 肿瘤中细胞CRT暴露的强度。(G) 肿瘤中成熟树突状细胞（CD11c+CD80+CD86+）的百分比，以及 (H) 肿瘤浸润淋巴细胞（CD3+TIL）的百分比。 (I) 肿瘤中成熟树突状细胞（CD11c+CD80+CD86+）的门控情况，(J) 肿瘤中CD8+ T细胞（CD3+CD8+T细胞）的门控情况。(K) 肿瘤中CD8+ T细胞（CD3+CD8+T细胞）的百分比。(L) M1型巨噬细胞（F4/80+CD11b+CD80+）与M2型巨噬细胞的比例。对照小鼠（图S10）确认了优异的效果。

CAP-DECM凝胶联合PD-L1对术后肿瘤复发的抑制效果。(A) PD-L1@CAP-DECM凝胶制备示意图。(B) 实验方案示意图，说明术后模型的建立及治疗方案。(C) 不同组别个体复发肿瘤的生长动力学。(D) 肿瘤复发率以及(E) 小鼠在切除手术及治疗后的生存情况。小鼠的肿瘤复发日期定义为术后观察到或可测量的复发肿瘤出现的时间。生存情况在达到终点时记录。(F) 实验方案示意图，说明治愈小鼠的肿瘤再次挑战。(G) 再次挑战后肿瘤的平均生长动力学。(H) 再次挑战Luc-B16F10细胞的小鼠生存情况。**p < 0.01。n = 10（在(G)和(H)中，治愈组(aPD-L1@CAP-DECM凝胶)为n = 6）。数据以均值±标准误表示。两组比较的统计学显著性通过Student t检验计算。肿瘤复发率和生存率通过Log-rank检验确定。a.u.，任意单位。

总结

手术后复发是实体瘤治疗的老大难问题，切得再干净，手术腔里残留的零星癌细胞总能死灰复燃。这篇在Advanced Materials上发表的研究，设计了一款相当巧妙的水凝胶，把术后空腔直接变成了一个免疫训练营。他们先从患者自身的肿瘤组织中制备脱细胞外基质（DECM）水凝胶，这种材料保留了肿瘤微环境里的趋化因子和细胞因子，能像磁铁一样把散落的癌细胞重新吸引过来。最关键的一步是用低温大气等离子体（CAP）处理水凝胶，把大量活性氧和活性氮“封印”在里面。当被吸引的癌细胞进入凝胶后，这些活性物质就会诱导它们发生免疫原性死亡，释放出肿瘤相关抗原，就地激活树突状细胞和T细胞。整个过程形成了一个闭环：DECM负责招人，CAP负责转化，免疫系统负责收尾。

在黑色素瘤和乳腺癌术后小鼠模型上，这种CAP-DECM凝胶显著抑制了肿瘤复发，还能重塑肿瘤微环境，把免疫抑制状态扭转成免疫支持状态。更厉害的是，联合PD-L1抗体后，部分小鼠实现了长期无瘤生存，甚至能抵抗再次接种的肿瘤细胞。这套策略最大的吸引力在于“现取现用”——切除的肿瘤组织直接变成个性化免疫治疗平台，既解决了抗原来源问题，又避免了异体材料的免疫排斥风险。如果能缩短制备周期，这路子很有临床转化潜力。

参考文献：

DOI: 10.1002/adma.202515444