Enhanced Cancer Immunotherapy by Microneedle Patch-Assisted Delivery of Anti-PD1 Antibody

Nano Letters

Volumn 16, Issue 4, 2016, Pages 2334-2340

  Wang, Chao ^a,b   Ye, Yanqi ^a,b   Hochu, Gabrielle M ^a   Sadeghifar, Hasan ^c   Gu, Zhen ^a,b,d  

^a Biomedical Research Imaging Center   (United States)

^b UNC Hamner Institute for Drug Safety Sciences   (United States)

^c NORTH CAROLINA STATE UNIVERSITY   (United States)

^d UNIVERSITY OF NORTH CAROLINA SCHOOL OF MEDICINE   (United States)

Author keywords

Anti PD 1; cancer immunotherapy; drug delivery; melanoma; microneedle patch

Indexed keywords

BIOCOMPATIBILITY; DERMATOLOGY; DISEASES; DRUG DELIVERY; GLUCOSE; GLUCOSE OXIDASE; GLUCOSE SENSORS; HYALURONIC ACID; ONCOLOGY;

ANTI-PD-1; ANTI-TUMOR EFFICACY; CANCER IMMUNOTHERAPY; COMBINATION THERAPY; GLUCOSE OXIDASES (GOX); INTRATUMORAL INJECTION; MELANOMA; MICRONEEDLE PATCHES;

NEEDLES;

CANCER ANTIBODY; PDCD1 PROTEIN, MOUSE; PROGRAMMED DEATH 1 RECEPTOR;

ANIMAL; DEVICES; DRUG DELIVERY SYSTEM; IMMUNOLOGY; IMMUNOTHERAPY; MOUSE; NEEDLE; PATHOLOGY; PROCEDURES; SKIN TUMOR;

ANIMALS; ANTIBODIES, NEOPLASM; DRUG DELIVERY SYSTEMS; IMMUNOTHERAPY; MICE; NEEDLES; PROGRAMMED CELL DEATH 1 RECEPTOR; SKIN NEOPLASMS;

EID: 84964939973     PISSN: 15306984     EISSN: 15306992     Source Type: Journal    
DOI: 10.1021/acs.nanolett.5b05030     Document Type: Article

References (43)

1. Simões, M.; Sousa, J.; Pais, A. Cancer Lett. 2015, 357 (1) 8-42 10.1016/j.canlet.2014.11.001
2. Rogers, H. W.; Weinstock, M. A.; Harris, A. R.; Hinckley, M. R.; Feldman, S. R.; Fleischer, A. B.; Coldiron, B. M. Arch. Dermatol. 2010, 146 (3) 283-287 10.1001/archdermatol.2010.19
3. Buchbinder, E. I.; Hodi, F. S. Nat. Rev. Clin. Oncol. 2016, 13 (2) 77-8 10.1038/nrclinonc.2015.237
4. Pardoll, D. M. Nat. Rev. Cancer 2012, 12 (4) 252-264 10.1038/nrc3239
5. Gubin, M. M.; Zhang, X.; Schuster, H.; Caron, E.; Ward, J. P.; Noguchi, T.; Ivanova, Y.; Hundal, J.; Arthur, C. D.; Krebber, W.-J.; Mulder, G. E.; Toebes, M.; Vesely, M. D.; Lam, S. S. K.; Korman, A. J.; Allison, J. P.; Freeman, G. J.; Sharpe, A. H.; Pearce, E. L.; Schumacher, T. N.; Aebersold, R.; Rammensee, H.-G.; Melief, C. J. M.; Mardis, E. R.; Gillanders, W. E.; Artyomov, M. N.; Schreiber, R. D. Nature 2014, 515 (7528) 577-581 10.1038/nature13988
6. Tumeh, P. C.; Harview, C. L.; Yearley, J. H.; Shintaku, I. P.; Taylor, E. J. M.; Robert, L.; Chmielowski, B.; Spasic, M.; Henry, G.; Ciobanu, V.; West, A. N.; Carmona, M.; Kivork, C.; Seja, E.; Cherry, G.; Gutierrez, A. J.; Grogan, T. R.; Mateus, C.; Tomasic, G.; Glaspy, J. A.; Emerson, R. O.; Robins, H.; Pierce, R. H.; Elashoff, D. A.; Robert, C.; Ribas, A. Nature 2014, 515 (7528) 568-571 10.1038/nature13954
7. Chinai, J. M.; Janakiram, M.; Chen, F.; Chen, W.; Kaplan, M.; Zang, X. Trends Pharmacol. Sci. 2015, 36 (9) 587-595 10.1016/j.tips.2015.06.005
8. Gubin, M. M.; Zhang, X.; Schuster, H.; Caron, E.; Ward, J. P.; Noguchi, T.; Ivanova, Y.; Hundal, J.; Arthur, C. D.; Krebber, W.-J. Nature 2014, 515 (7528) 577-581 10.1038/nature13988
9. Zou, W.; Wolchok, J. D.; Chen, L. Sci. Transl. Med. 2016, 8 (328) 328rv4-328rv4 10.1126/scitranslmed.aad7118
10. Sullivan, R. J.; Flaherty, K. T. Nat. Rev. Clin. Oncol. 2015, 12 (11) 625-626 10.1038/nrclinonc.2015.170
11. Topalian, S. L.; Hodi, F. S.; Brahmer, J. R.; Gettinger, S. N.; Smith, D. C.; McDermott, D. F.; Powderly, J. D.; Carvajal, R. D.; Sosman, J. A.; Atkins, M. B.; Leming, P. D.; Spigel, D. R.; Antonia, S. J.; Horn, L.; Drake, C. G.; Pardoll, D. M.; Chen, L.; Sharfman, W. H.; Anders, R. A.; Taube, J. M.; McMiller, T. L.; Xu, H.; Korman, A. J.; Jure-Kunkel, M.; Agrawal, S.; McDonald, D.; Kollia, G. D.; Gupta, A.; Wigginton, J. M.; Sznol, M. N. Engl. J. Med. 2012, 366 (26) 2443-2454 10.1056/NEJMoa1200690
12. Topalian, S. L.; Sznol, M.; McDermott, D. F.; Kluger, H. M.; Carvajal, R. D.; Sharfman, W. H.; Brahmer, J. R.; Lawrence, D. P.; Atkins, M. B.; Powderly, J. D. J. Clin. Oncol. 2014, 32 (10) 1020-1030 10.1200/JCO.2013.53.0105
13. Robert, C.; Schachter, J.; Long, G. V.; Arance, A.; Grob, J. J.; Mortier, L.; Daud, A.; Carlino, M. S.; McNeil, C.; Lotem, M.; Larkin, J.; Lorigan, P.; Neyns, B.; Blank, C. U.; Hamid, O.; Mateus, C.; Shapira-Frommer, R.; Kosh, M.; Zhou, H.; Ibrahim, N.; Ebbinghaus, S.; Ribas, A. N. Engl. J. Med. 2015, 372 (26) 2521-32 10.1056/NEJMoa1503093
14. Sharma, P.; Allison, J. P. Science 2015, 348 (6230) 56-61 10.1126/science.aaa8172
15. Larkin, J.; Chiarion-Sileni, V.; Gonzalez, R.; Grob, J. J.; Cowey, C. L.; Lao, C. D.; Schadendorf, D.; Dummer, R.; Smylie, M.; Rutkowski, P.; Ferrucci, P. F.; Hill, A.; Wagstaff, J.; Carlino, M. S.; Haanen, J. B.; Maio, M.; Marquez-Rodas, I.; McArthur, G. A.; Ascierto, P. A.; Long, G. V.; Callahan, M. K.; Postow, M. A.; Grossmann, K.; Sznol, M.; Dreno, B.; Bastholt, L.; Yang, A.; Rollin, L. M.; Horak, C.; Hodi, F. S.; Wolchok, J. D. N. Engl. J. Med. 2015, 373 (1) 23-34 10.1056/NEJMoa1504030
16. Sharma, P.; Allison, J. P. Cell 2015, 161 (2) 205-14 10.1016/j.cell.2015.03.030
17. Chapman, A. P. Adv. Drug Delivery Rev. 2002, 54 (4) 531-545 10.1016/S0169-409X(02)00026-1
18. Mitragotri, S.; Burke, P. A.; Langer, R. Nat. Rev. Drug Discovery 2014, 13 (9) 655-72 10.1038/nrd4363
19. Koshy, S. T.; Mooney, D. J. Curr. Opin. Biotechnol. 2016, 40, 1-8 10.1016/j.copbio.2016.02.001
20. Gu, L.; Mooney, D. J. Nat. Rev. Cancer 2015, 16, 56-66 10.1038/nrc.2015.3
21. Irvine, D. J.; Hanson, M. C.; Rakhra, K.; Tokatlian, T. Chem. Rev. 2015, 115 (19) 11109-46 10.1021/acs.chemrev.5b00109
22. Chiappini, C.; De Rosa, E.; Martinez, J.; Liu, X.; Steele, J.; Stevens, M.; Tasciotti, E. Nat. Mater. 2015, 14 (5) 532-539 10.1038/nmat4249
23. Yu, J.; Zhang, Y.; Ye, Y.; DiSanto, R.; Sun, W.; Ranson, D.; Ligler, F. S.; Buse, J. B.; Gu, Z. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2015, 112 (27) 8260-8265 10.1073/pnas.1505405112
24. Sullivan, S. P.; Murthy, N.; Prausnitz, M. R. Adv. Mater. 2008, 20 (5) 933-938 10.1002/adma.200701205
25. Prausnitz, M. R. Adv. Drug Delivery Rev. 2004, 56 (5) 581-587 10.1016/j.addr.2003.10.023
26. Lee, D.-K.; Kim, S. V.; Limansubroto, A. N.; Yen, A.; Soundia, A.; Wang, C.-Y.; Shi, W.; Hong, C.; Tetradis, S.; Kim, Y. ACS Nano 2015, 9 (11) 11490-11501 10.1021/acsnano.5b05718
27. Harvey, A. J.; Kaestner, S. A.; Sutter, D. E.; Harvey, N. G.; Mikszta, J. A.; Pettis, R. J. Pharm. Res. 2011, 28 (1) 107-116 10.1007/s11095-010-0123-9
28. Lu, Y.; Sun, W.; Gu, Z. J. Controlled Release 2014, 194, 1-19 10.1016/j.jconrel.2014.08.015
29. Mura, S.; Nicolas, J.; Couvreur, P. Nat. Mater. 2013, 12 (11) 991-1003 10.1038/nmat3776
30. Chen, Q.; Ke, H.; Dai, Z.; Liu, Z. Biomaterials 2015, 73, 214-230 10.1016/j.biomaterials.2015.09.018
31. Naessens, M.; Cerdobbel, A.; Soetaert, W.; Vandamme, E. J. J. Ind. Microbiol. Biotechnol. 2005, 32 (8) 323-334 10.1007/s10295-005-0259-5
32. Bachelder, E. M.; Beaudette, T. T.; Broaders, K. E.; Dashe, J.; Fréchet, J. M. J. J. Am. Chem. Soc. 2008, 130 (32) 10494-10495 10.1021/ja803947s
33. Gu, Z.; Aimetti, A. A.; Wang, Q.; Dang, T. T.; Zhang, Y.; Veiseh, O.; Cheng, H.; Langer, R. S.; Anderson, D. G. ACS Nano 2013, 7 (5) 4194-4201 10.1021/nn400630x
34. Bryant, S. J.; Nuttelman, C. R.; Anseth, K. S. J. Biomater. Sci., Polym. Ed. 2000, 11 (5) 439-57 10.1163/156856200743805
35. Ye, Y.; Yu, J.; Gu, Z. Macromol. Chem. Phys. 2016, 217, 333 10.1002/macp.201500296
36. DeMuth, P. C.; Min, Y.; Huang, B.; Kramer, J. A.; Miller, A. D.; Barouch, D. H.; Hammond, P. T.; Irvine, D. J. Nat. Mater. 2013, 12 (4) 367-376 10.1038/nmat3550
37. Gittard, S. D.; Chen, B.; Xu, H.; Ovsianikov, A.; Chichkov, B. N.; Monteiro-Riviere, N. A.; Narayan, R. J. J. Adhes. Sci. Technol. 2013, 27 (3) 227-243 10.1080/01694243.2012.705101
38. Tao, P.; Viswanath, A.; Schadler, L. S.; Benicewicz, B. C.; Siegel, R. W. ACS Appl. Mater. Interfaces 2011, 3 (9) 3638-3645 10.1021/am200841n
39. Zou, W. Nat. Rev. Cancer 2005, 5 (4) 263-274 10.1038/nrc1586
40. Pardoll, D. M. Nat. Rev. Cancer 2012, 12 (4) 252-264 10.1038/nrc3239
41. Wang, C.; Xu, L.; Liang, C.; Xiang, J.; Peng, R.; Liu, Z. Adv. Mater. 2014, 26 (48) 8154-8162 10.1002/adma.201402996
42. Lussier, D. M.; Johnson, J. L.; Hingorani, P.; Blattman, J. N. J. Immunother. Cancer 2015, 3 (1) 1-11 10.1186/s40425-015-0067-z
43. Curran, M. A.; Montalvo, W.; Yagita, H.; Allison, J. P. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010, 107 (9) 4275-4280 10.1073/pnas.0915174107