（三）聚合物微针
微针技术是一种增强的经皮药物递送方式。在近25年中，微针阵列被广泛关注。微针是微米大小的针头，一般其长度为100～1000μm。微针经皮穿过角质层时，产生水孔，从而显著提高药物的渗透率。微针的类型主要包括固体微针、涂层微针、空心微针和可溶性微针。
固体微针可用于预处理皮肤以形成导管从而提高药物的渗透性；涂层微针将涂在微针表面的药物输送到皮肤；空心微针可通过微针空心将药物注入皮肤；可溶性微针通常是指可溶性聚合物微针，其可将封装在微针中的药物递送并完全溶解到皮肤内部。近年来，微针在透皮免疫调节中具有显著优势：①体积小；②无痛和微创；③可降低注射后微生物入侵的感染风险；④多功能和精确交付表皮；⑤方便，不需要专业培训进行管理，可提高患者的依从性和可负担性。固体微针、涂层微针、空心微针在疟疾、麻疹、流感、艾滋病等疾病的免疫治疗领域均有研究。可溶性微针（尤其是可溶性聚合物微针）在目前黑素瘤免疫治疗中得到了广泛的研究。
2013年，Kissenpfennig等采用可溶性甲基乙烯基醚-马来酸酐共聚物为微针基质，并在微针中负载包覆了抗原的PLGA纳米颗粒。一方面，该可溶性微针可靶向皮肤连续的DCs网状结构；皮肤DCs原位摄取抗原后，将负载抗原的PLGA纳米颗粒递送至皮肤引流淋巴结，从而显著促进T细胞的活化及增殖。该可溶性微针在小鼠体内可产生有效的抗原特异性细胞免疫响应，产生抗原特异性毒性CD8+T细胞，从而有效地抑制黑素瘤的生长。另一方面，该可溶性微针可使PLGA纳米颗粒包覆的抗原保留在皮肤层，从而提高抗原的稳定性。
从2016年开始，Gu课题组构建了基于透明质酸（hyaluronic acid，HA）的不同微针，并研究了其对黑素瘤的免疫治疗效果。研究发现，可控释放机制能有效提高其对黑素瘤的免疫治疗效果并有效减少其毒副作用。首先，Gu课题组构建了负载具有pH敏感性能的葡聚糖纳米颗粒的HA微针，其中葡聚糖纳米颗粒中共包覆葡萄糖氧化酶（glucose oxidase，GOx）、过氧化氢酶（catalase，CAT）和aPD-1（图7-7）。GOx将葡萄糖和氧气转化为葡萄糖酸和过氧化氢。上述反应产生的过氧化氢在CAT的作用下被分解，从而进一步促进葡萄糖的降解，从而实现aPD-1在葡聚糖纳米颗粒中的可控持续释放。与瘤内分别注射同剂量的aPD-1、不可控降解的微针相比，该HA微针可有效地激活机体抗黑素瘤免疫反应。同年，Gu课题组构建了基于HA微针的黑素瘤协同免疫治疗策略。免疫抑制酶IDO的抑制剂1-MT通过共价键与HA连接后形成两亲性结构，通过自组装形成纳米颗粒并包覆aPD-1。随后，他们制备了负载纳米颗粒的HA微针，该微针穿过角质层后，可局部共递送aPD-1和1-MT，使其累积到局部黑素瘤周围的皮肤DCs网络中，从而延长药物在肿瘤部位的保留时间，并缓解系统给药可能引起的毒副作用。在TME中透明质酸酶的作用下，HA发生降解，从而释放aPD-1和1-MT。aPD-1和1-MT的协同作用，可诱导强而持久的抗黑素瘤免疫响应。2017年，Gu等将黑色素和黑素瘤全抗原疫苗加入HA微针中。在近红外光照射下，微针在局部产生热量，可进一步增强DCs对抗原的吞噬，增加极化的T细胞的浸润、局部细胞因子的分泌，从而激活更强的抗肿瘤疫苗效应。2019年，Hahn等利用HA微针负载接枝了细胞毒性T细胞表位肽的HA，可有效增强特异性CTLs的反应，从而抑制黑素瘤的生长。(https://www.daowen.com)
2017年，Jewell等采用层层自组装的方法，在PLA微针阵列上交替吸附带正电荷的黑素瘤抗原和带负电荷的免疫佐剂CpG ODN，其中聚电解质多层膜可达128层，厚度约200 nm。该PLA微针在体内可促进肿瘤特异性CD8+T细胞的有效增殖。2018年，Lee等采用pH响应的低聚磺胺甲嘧啶（oligosulfamethazine）共轭的聚β-氨基酸酯聚氨酯（poly（β-amino ester urethane））和一种合成的双链RNA免疫刺激佐剂poly（I：C），通过层层自组装的方法构建负载纳米DNA疫苗的聚碳酸酯微针阵列，实现了免疫佐剂poly（I：C）和卵清蛋白表达质粒（plasmid expressing ovalbumin，pOVA）的共递送，有效地抑制黑素瘤的生长和体内肺转移。2020年，Lee等构建聚多肽纳米复合物鸡尾酒微针，以阳离子聚多肽和PEG作为基质，采用高转染阳离子两亲性结合物共递送免疫佐剂poly（I：C）和pOVA，从而实现黑素瘤的免疫治疗。Wu等构建了一种核壳结构的微针，共递送aPD-L1和1-MT，用于黑素瘤的免疫治疗。其中，aPD-L1通过较强的静电相互作用吸附到带电的壳层，并使其浓缩在微针尖端；PVA是微针的主体，作为微针核壳结构中的核，具有丰富的氢键。PVA与1-MT形成的较强的氢键相互作用，可抑制1-MT的结晶化。因此，1-MT以过饱和的状态形成了均相药物-聚合物溶液，从而使1-MT以较高的载药量包覆于均一的微针中。与肿瘤内注射相同剂量的药物相比，包覆药物的具有核壳结构的微针具有较好的黑素瘤抑制效率。
图7-7 负载抗程序性细胞死亡蛋白-1（aPD-1）的具有pH敏感性能的葡聚糖纳米颗粒的HA微针
Figure 7-7 Schematic of the MN patch-assisted delivery of aPD-1 for the skin cancer treatment