半醌自由基工程纳米颗粒在缺氧适应性与炎症调控的微波免疫疗法中的应用——针对肝脏肿瘤的治疗

PDAred@R848纳米颗粒通过微波动力学疗法协同调控肿瘤细胞凋亡和铁死亡，利用氧异质性环境实现活性氧（ROS）的时空选择性生成与清除，优化免疫微环境并显著抑制肿瘤生长。

　　

摘要

活性氧（ROS）在肿瘤治疗中扮演着矛盾的双重角色。肿瘤缺氧会限制治疗性ROS的生成，而消融后过量的次级ROS会抑制T细胞功能，但同时促进M1型巨噬细胞的极化。通过π–π堆积作用，将半醌自由基掺杂的还原型多巴胺纳米颗粒（PDA_red）与雷喹莫德（R848）结合成复合物（PDA_red@R848）。这种复合物中的半醌自由基增强了纳米颗粒的介电性能和偶极极化，在电磁场作用下表现出更好的效果。该纳米颗粒能够在氧含量不均匀的肿瘤中，在微波照射下特异性地产生氢自由基（H•）和ROS。在微波动态疗法（MDT）阶段，PDA_red在缺氧区域将质子（H?）转化为H•，靶向细胞色素c并诱导肿瘤细胞凋亡和免疫性细胞死亡；在正常氧合区域，PDA_red产生的内部电场有助于电子-空穴分离，从而生成ROS并触发铁死亡（ferroptosis）。在MDT后阶段，PDA_red中的多酚成分可以清除受损细胞产生的过量次级ROS，减轻免疫抑制。与空白对照组相比，PDA_red@R848显著增加了CD4?/CD8? T细胞的浸润（6.4倍）和M1型巨噬细胞的极化（M1/M2比例上升2.5倍）。炎症因子显著减少，肿瘤体积减少了94.8%。本研究提出了一种创新的双重作用机制，通过协调适应氧环境的自由基生成与次级ROS的清除，重新编程氧化还原/免疫稳态，从而有效清除肝脏肿瘤。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。