癌症免疫疗法利用自身免疫功能战胜肿瘤，已成为手术、化疗、放疗外的重要癌症治疗手段。然而，肿瘤细胞糖酵解产生大量乳酸，形成富含乳酸的肿瘤微环境，严重抑制效应T细胞的能量代谢、增殖和促炎因子的产生；与此相反，肿瘤驻留调节性T细胞却能高效利用乳酸，高乳酸水平促进调节性T细胞的增殖并增强其免疫抑制功能。因此，乳酸堆积是形成肿瘤免疫抑制的重要机制。消除乳酸堆积可有效缓解肿瘤免疫抑制，提高效应T细胞功能，降低免疫治疗药物耐药性，增强癌症免疫治疗有效性。

图1 乳酸氧化酶纳米胶囊的构建与其调节肿瘤免疫微环境的机制

2023年10月11日，北京化工大学高精尖中心卢云峰教授、材料学院郭佶慜教授、美国加州大学洛杉矶分校团队在Science Translational Medicine上发表了封面文章Lactate Oxidase Nanocapsules Boost T Cell Immunity and Efficacy of Cancer Immunotherapy，报道了一种乳酸氧化酶纳米胶囊，可以高效降低肿瘤内乳酸浓度并原位释放过氧化氢，从而有效减轻肿瘤免疫抑制，促进效应T细胞在肿瘤微环境中的浸润和激活，大幅度提高免疫治疗有效性。乳酸氧化酶来源于微生物，具有半衰期短和免疫原性强等缺点。研究团队采用自由基聚合反应包封乳酸氧化酶分子，成功合成了乳酸氧化酶纳米胶囊，并保持酶活性，提高酶稳定性，降低免疫原性，延长血液循环半衰期。在小鼠乳腺癌模型中显示，乳酸氧化酶纳米胶囊可有效将乳酸转化为丙酮酸和过氧化氢，消除肿瘤内的乳酸积聚，并利用过氧化氢的免疫刺激作用，进一步减轻肿瘤的免疫抑制，促进效应T细胞在肿瘤微环境中的浸润和激活。利用小鼠黑色素瘤模型和人源化小鼠三阴性乳腺癌模型，研究团队评估了乳酸氧化酶纳米胶囊联合免疫检查点抑制剂αPD-L1治疗的效果。结果显示，虽然单独使用αPD-L1不能控制肿瘤的生长，但αPD-L1和乳酸氧化酶纳米胶囊联用显著抑制肿瘤进展，在实验终点，联合用药的小鼠肿瘤体积不到αPD-L1组的10%。该技术有望广泛用于各种癌症免疫治疗，降低免疫治疗耐药性，增强癌症免疫治疗效果。

原文链接:https://www.science.org/doi/full/10.1126/scitranslmed.add2712

通讯作者简介：

卢云峰，北京化工大学高精尖中心教授，博士生导师，国家海外高层次人才引进计划特聘专家，国家重大人才工程讲座教授，加州大学洛杉矶分校（UCLA）荣誉退休教授。主要研究包括纳米材料设计、合成及其在能源、医学等领域的应用，在Nature、Science、Nat. Nanotech.、Nat. Biomed. Eng.、Nat. Commun.等期刊发表学术论文400余篇，引用35000余次，H因子87。授权美国发明专利49项。

郭佶慜，北京化工大学材料学院教授，博士生导师。主要研究方向为功能材料的设计和构建，实现免疫调节和细胞生物学行为操控。已在国际学术期刊Nat. Biomed. Eng.、Sci. Transl. Med.、Nat. Commun.、J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater.、Angew. Chem. Int. Ed.等国际知名期刊发表学术论文30余篇，并申请美国发明专利6项，PCT专利3项，授权中国发明专利7项。