免疫细胞疗法在癌症治疗方面显示出巨大的潜力，但在治疗应用中仍面临着疗效和安全性方面的重大挑战，例如，针对广泛的患者和实体瘤进行嵌合抗原受体（CAR）T细胞治疗。免疫调节信号，包括共刺激配体、细胞因子和检查点抑制剂，被广泛用于增强免疫细胞活性和调节肿瘤环境以提高疗效。合成的生物相容性材料已被用作这些生物分子的载体，以促进体内的特异性定位和延长的稳定性，从而调节天然或工程免疫细胞的活性。为了增加肿瘤靶向特异性并避免脱靶效应，CAR T细胞经过工程改造成需要检测靶细胞上的两个抗原，即具有“与”门激活控制功能，第一种抗原激活CAR表达，然后第二种抗原启动靶标杀伤。但是，这种方法的临床应用需要了解有关控制T细胞活性的因素的知识，例如 “与“门启动或CAR靶向抗原的肿瘤相关抗原密度，这对于治疗很重要。生物材料以期望的密度呈现引发信号（天然或合成抗原）以激活此类工程化T细胞将减轻用于临床转化用途的双抗原设计的安全性问题。而且抗体-抗原结合在表面需要一个基于特定抗体的空间耐受性的空间阈值，因此高密度和可控的表面生物分子可以精确控制配体结合和细胞调节。目前，对生物降解材料表面的高密度生物分子（特别是蛋白质/抗体）进行功能化，并以精确控制的比例呈现多个部分，这一点尚未得到满足。那么，利用何种策略可以更好地对生物材料进行表面生物分子功能化呢？成果简介：于此，加州大学旧金山分校Tejal A. Desai和Wendell A. Lim等人认为通过Watson-Crick碱基配对来合成具有可控序列和独特组装方式的天然短寡核苷酸天然聚合物将是生物分子受控表面功能化的理想连接体。因此，他们开发了生物相容性免疫细胞结合颗粒（ICEp），该颗粒使用合成的短DNA作为支架来有效和可调节地加载蛋白质，从而扩展了免疫调节的潜力。成果发表于Nature Nanotechnology上。
图|ICEp具有多功能且精确控制的调节信号，能够在离体扩增过程中调节T细胞特征小结：本文展示了一个独特的平台，该平台使用合成的短DNA寡核苷酸作为可生物降解材料的表面支架，以特定比例和密度精确且受控地加载多个生物分子。研究证明：（1）可以将具有完整生物活性的多种免疫调节剂（例如抗原，共刺激配体，检查点抑制剂，细胞因子）加载到ICEp上；（2）抗原呈递ICEp可局部给药以控制体内 “与“门CAR-T细胞的活化和肿瘤清除。（3）共刺激配体（抗CD3和抗CD28）的比例控制以及ICEp表面IL-2的存在会影响离体T细胞的活化和扩增。通过这个高度模块化的平台，生物相容性材料可以作为多种调节性生物分子的基质，包括细胞因子、抗原、检查点抑制剂、激动剂或拮抗剂抗体、佐剂等，调节局部环境，提高免疫细胞在肿瘤免疫治疗中的疗效。关于先前DNA发表在Nature子刊上的报道，可参考：连续发表4篇 Nature Nano和Nature Materials，DNA纳米技术到底有多火！参考文献：Huang, X., et al. DNA scaffolds enable efficient and tunable functionalization of biomaterials for immune cell modulation. Nat. Nanotechnol. (2020).https://doi.org/10.1038/s41565-020-00813-z
