2240纳米近红外-IV光动力疗法能够逆转无效的抗OX40癌症免疫疗法，使其重新变得有效

《ACS Nano》：2240 nm NIR-IV Photodynamic Therapy Can Reverse Ineffective Anti-OX40 Cancer Immunotherapy to Become Effective

免疫检查点抑制剂（如anti-OX40）单独疗效有限，因其无法激活多数“盲T细胞”。本研究提出“盲T细胞”模型，并通过NIR-IV光动力疗法（LaB6–PEG–folate NPs）在体生成肿瘤疫苗，刺激DC成熟并协同anti-OX40激活新肿瘤特异性CD8+ T细胞，显著抑制原发及转移瘤生长，小鼠平均生存期延长至83天。

　　免疫治疗是近年来癌症治疗领域的重要进展之一，特别是在2018年，免疫检查点抑制剂（ICI）疗法因其显著的疗效而获得了诺贝尔奖的肯定。然而，尽管这种疗法在某些癌症患者中表现出色，但在大多数患者中却效果有限，仅约20%到30%的患者对这种疗法有显著的反应。这表明，虽然免疫检查点阻断疗法在理论上能够增强抗肿瘤免疫反应，但在实际应用中，由于诸多因素，其效果并不总是理想。因此，迫切需要一种新的策略来克服这一挑战，并将原本无效的免疫治疗转化为有效的治疗手段。

在本研究中，我们提出了一种“盲T细胞”模型，以合理解释免疫治疗无效的机制。该模型指出，传统的免疫检查点阻断疗法无法激活大部分T细胞，因为这些T细胞并未被肿瘤抗原激活。在肿瘤微环境中，T细胞的激活依赖于多种信号，包括肿瘤抗原的呈现（信号I）、共刺激信号（信号II）以及促炎信号（信号III）。如果这些信号不足，即使移除T细胞的免疫抑制机制，也无法激活T细胞的抗肿瘤功能。因此，我们需要在免疫治疗前，通过某种方式生成大量能够识别肿瘤抗原的T细胞，以提高治疗效果。

为了实现这一目标，我们采用了NIR-IV光动力疗法，使用LaB6–PEG–叶酸纳米颗粒，在2240 nm近红外光的激发下产生反应性氧物种（ROS），杀死癌细胞，并在原位生成完整的癌细胞疫苗，从而激活T细胞。同时，我们使用了抗OX40激动剂作为免疫调节剂，以共刺激T细胞的增殖和分化，同时抑制免疫抑制性Treg细胞和M2表型巨噬细胞的活性。这种结合治疗策略不仅能够有效清除原发性黑色素瘤，还能显著抑制远处或转移性肿瘤的生长，使小鼠的平均寿命延长。

在实验中，我们发现，NIR-IV光动力疗法在肿瘤抗原的生成和免疫反应的激活方面具有显著优势。其深组织穿透深度能够更有效地激活纳米颗粒，从而产生更多的ROS，导致更多的癌细胞死亡。这种死亡的癌细胞释放出大量肿瘤相关新抗原，为T细胞的激活和增殖提供了必要的信号。而抗OX40激动剂则通过共刺激信号II和信号III，进一步增强了T细胞的活性和功能。这种联合治疗策略不仅提高了T细胞的识别能力，还有效激活了宿主的抗肿瘤免疫反应，包括促炎性细胞因子的释放和免疫抑制性细胞的抑制。

在体内实验中，我们观察到，使用NIR-IV光动力疗法和抗OX40激动剂的联合治疗能够显著延长小鼠的平均寿命。例如，对于接受2240 nm NIR光照射的小鼠，其平均寿命达到了83天，而对照组仅能维持15天。这种延长的寿命不仅表明了治疗的有效性，还说明了该策略能够有效逆转原本无效的免疫治疗。此外，联合治疗组的肿瘤体积显著减小，表明该策略能够有效抑制肿瘤的生长。

除了对肿瘤的直接作用，这种联合治疗还能够激活多种免疫细胞，包括树突状细胞（DCs）、CD4+ T细胞、CD8+ T细胞、自然杀伤细胞（NK细胞）以及M1表型巨噬细胞。这些细胞的激活和增殖是免疫治疗成功的关键因素。同时，该策略还能显著抑制免疫抑制性细胞，如Treg细胞和M2表型巨噬细胞，以及抑制性细胞因子，如IL-10和TGF-β。这些抑制性细胞和因子通常会抑制抗肿瘤免疫反应，因此它们的减少对于提高治疗效果至关重要。

我们还发现，这种联合治疗策略能够显著提升细胞因子的表达水平，包括IFN-γ、TNF-α、IL-2和IL-12。这些细胞因子在抗肿瘤免疫反应中发挥着重要作用，能够促进T细胞的激活和增殖，并增强免疫系统的整体反应。此外，我们还通过Ki-67和IFN-γ ELISPOT实验，验证了T细胞的增殖和激活情况。结果显示，NIR-IV光动力疗法与抗OX40激动剂的联合治疗能够显著提高T细胞的增殖率和激活水平，这为该策略的有效性提供了有力的证据。

在体内光热成像实验中，我们观察到不同波长的NIR光照射对肿瘤部位的温度变化有显著影响。其中，2240 nm NIR光照射能够产生最高的温度升高，表明其在肿瘤治疗中的高效性。同时，通过血液生化分析，我们发现这种治疗对肝脏和肾脏没有明显的毒性作用，进一步证明了其安全性和生物相容性。

此外，我们还通过H&E染色和Caspase-3免疫染色，评估了不同治疗组对肿瘤组织的损伤程度。结果显示，NIR-IV光动力疗法与抗OX40激动剂的联合治疗能够显著增加肿瘤组织的坏死和凋亡，而不会对正常组织造成明显损伤。这表明该策略不仅能够有效杀死癌细胞，还能最大程度地减少对健康组织的损害。

通过上述研究，我们提出了一种新的免疫治疗策略，即在免疫治疗前，通过光动力疗法生成大量能够识别肿瘤抗原的T细胞，从而提高免疫治疗的效果。这一策略的核心在于，利用NIR-IV光动力疗法的深组织穿透能力和抗OX40激动剂的免疫调节作用，同时结合光热疗法的热效应，以达到最佳的治疗效果。这种多靶点、多信号通路的联合治疗策略，不仅能够有效清除肿瘤，还能激活宿主的抗肿瘤免疫反应，为癌症治疗提供了新的思路。

综上所述，我们提出了一种基于“盲T细胞”模型的免疫治疗策略，通过在免疫治疗前生成大量能够识别肿瘤抗原的T细胞，从而提高治疗效果。该策略利用NIR-IV光动力疗法和抗OX40激动剂的联合作用，不仅能够有效杀死癌细胞，还能激活多种免疫细胞，抑制免疫抑制性细胞和因子，从而显著提升抗肿瘤免疫反应。这一研究为癌症免疫治疗提供了新的方法，并为未来的临床应用奠定了基础。