高效液相色谱、电镜、X射线衍射等技术揭示PD-L1亲和肽的筛选和肿瘤靶向机制！

【研究背景】

肿瘤的发生和转移与免疫逃逸密切相关，免疫治疗因其高效的肿瘤抑制能力和低副作用，逐渐成为癌症治疗的新兴方法。目前，已有多种FDA批准的免疫治疗药物，主要针对PD-1/PD-L1轴、CTLA-4及LAG-3等靶点。然而，传统的PD-1/PD-L1单克隆抗体存在高成本和低肿瘤靶向能力等问题，导致诸多副作用，如免疫性肺炎和肝炎等。因此，开发一种具有成本效益的肿瘤靶向PD-1/PD-L1阻断剂成为当前的研究挑战。

鉴于此，香港中文大学毛传斌教授团队设计并制备了丝状fd噬菌体作为PD-1/PD-L1阻断剂，利用其优越的生物相容性和大规模生产能力，显著提高了靶向治疗的效果。通过筛选PD-L1结合肽和黑色素瘤靶向肽，该团队成功将这两种肽展示在fd噬菌体的表面，构建了双功能噬菌体。研究结果表明，这种新型PD-1/PD-L1阻断剂不仅在体外有效抑制PD-1/PD-L1的相互作用，而且在小鼠模型中显著减少了肿瘤生长。这一成果为免疫治疗提供了一种新颖的策略，展示了fd噬菌体在癌症治疗中的潜力，可能为后续的临床应用奠定基础。

【仪器解读】

本文深入探讨了PD-L1亲和肽的筛选和肿瘤靶向机制。首先，利用生物相互作用分析仪和ELISA技术对PD-L1蛋白与所筛选的噬菌体之间的结合亲和力进行了评估，揭示了亲和肽与PD-L1的特异性结合，这为理解免疫逃逸机制提供了重要依据。同时，通过流式细胞术和免疫荧光分析，对B16-F10黑色素瘤细胞中的CD4和CD8 T细胞的分布和活性进行了定量研究，进一步阐明了PD-L1亲和肽在调节T细胞免疫应答中的作用。

针对肿瘤微环境中PD-L1的高表达现象，本文采用了原位杂交和免疫组化等技术，对不同处理组小鼠的肿瘤组织进行了微观结构的表征。结果显示，PD-L1亲和肽的治疗能够显著减少肿瘤内PD-L1的表达，从而增强T细胞的浸润。这些研究揭示了PD-L1作为免疫检查点的功能，以及通过亲和肽抑制该功能的潜力，为肿瘤免疫治疗提供了新的思路。

在此基础上，利用电镜、X射线衍射和动态光散射等多种表征手段，分析了所制备的PD-L1亲和肽复合材料的微观形态和结构特征。结果表明，合成的材料在粒径分布和形态上具备均一性，这为其在生物医学应用中的稳定性和有效性奠定了基础。此外，使用高效液相色谱法（HPLC）对亲和肽的纯度进行了检测，确保了后续生物实验的可靠性。

总之，经过上述表征，本文深入分析了PD-L1亲和肽的功能特性及其在肿瘤微环境中的应用潜力。研究结果表明，基于PD-L1的亲和肽能够有效地抑制肿瘤的生长，并通过调节T细胞的活性改善免疫应答，从而推动肿瘤免疫治疗的新进展。这一系列的表征研究不仅为理解PD-L1的生物学功能提供了重要的数据支持，也为未来新材料的开发和应用开辟了新的方向。

双功能丝状噬菌体fd-HH-IP抑制小鼠黑色素瘤生长的示意图

原文详情：Yue, H., Li, Y., Yang, T. et al. Filamentous phages as tumour-targeting immunotherapeutic bionanofibres. Nat. Nanotechnol. (2024). https://doi.org/10.1038/s41565-024-01800-4