内源性纳米平台用于肿瘤光免疫治疗:缺氧调节与 STING 通路激活,开启癌症治疗新征程

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Acta Biomaterialia 9.4

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  为解决肿瘤微环境(TME)免疫抑制和缺氧问题,研究人员开发多功能光免疫治疗(PIT)纳米平台(BYMnNps)。结果显示其能抑制肿瘤生长、增敏 α-PD1 治疗,还有成像能力。这为精准癌症治疗提供新途径。

  
在癌症治疗的漫长探索之路上,虽然临床癌症治疗在过去十年取得了不少进展,但低响应率依旧像一座难以翻越的大山,严重阻碍着癌症治疗新策略的发展。肿瘤微环境(TME)就像一个复杂又危险的 “暗箱”,其中免疫抑制和缺氧的状况是导致肿瘤耐药、扩散和恶性进展的重要因素。肿瘤细胞和各种抑制性免疫细胞 “勾结” 在一起,阻挡了像 CD8 T 细胞和自然杀伤细胞(NK 细胞)这些 “抗癌卫士” 的功能发挥,大大削弱了机体的抗肿瘤免疫力。同时,肿瘤的异质性使得癌细胞在治疗压力下还能找到各种 “生存窍门”。而缺氧,作为实体肿瘤的显著病理特征,更是 “火上浇油”,它不仅让癌细胞发生适应性变化,促进肿瘤进展和耐药,还能把免疫细胞 “策反”,让肿瘤内部的免疫环境变得更加糟糕,抗肿瘤免疫反应也被大幅削弱。所以,迫切需要一种策略来打破这个僵局,逆转肿瘤免疫抑制、缓解微环境缺氧并克服肿瘤异质性。

在众多治疗手段中,光免疫治疗(PIT)逐渐崭露头角。它具有微创、时空精准可控的特点,像是一把能精准打击肿瘤的 “智能武器”。轻度光热治疗(PTT)可以通过局部近红外热疗,破坏肿瘤微环境中致密的细胞外基质,帮助药物更好地渗透到肿瘤内部,还能增加肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)的比例,增强抗肿瘤免疫反应;光动力治疗(PDT)则能在光照下产生活性氧(ROS),诱导癌细胞凋亡和免疫原性细胞死亡(ICD)。不过,单纯的局部光疗还是不够给力,难以诱导出强大持久的肿瘤免疫原性来抑制肿瘤转移和复发。而 PIT 将光疗和免疫治疗结合起来,既能通过局部光疗消融原发性肿瘤,又能激活全身免疫反应,清除残留的癌细胞,建立长期的抗肿瘤免疫力,实现了 1 + 1 > 2 的协同治疗效果。

基于此,暨南大学的研究人员开展了一项重要研究。他们利用线性四吡咯在体内能自发与蛋白质和金属离子结合的特性,通过简单的自组装过程,成功合成了一种多功能纳米平台(BYMnNps)。这个纳米平台就像一个 “超级抗癌小卫士”,由光敏剂胆绿素(BV)、免疫治疗肽酪丝亮肽(YSL)和 Mn2?组成。研究发现,BYMnNps 具有良好的生物相容性,能显著提高肿瘤部位的免疫反应率,缓解微环境缺氧,有效抑制肿瘤生长,还能增加肿瘤对 PD - 1 治疗的敏感性。同时,它还具备光声成像(PAI)和磁共振成像(MRI)的能力,就像给医生提供了一双 “透视眼”,可以实时、无创地监测癌症治疗过程。这一研究成果对于癌症治疗意义重大,为精准癌症治疗开辟了新的道路,有望克服目前光免疫治疗的局限性,为广大癌症患者带来新的希望。该研究成果发表在《Acta Biomaterialia》杂志上。

研究人员在开展这项研究时,用到了几个关键的技术方法。首先是纳米平台的制备技术,利用 BV 和 YSL 的非共价相互作用自组装形成 BYNps,再引入 Mn2?构建 BYMnNps。其次,通过体外和体内实验对纳米平台的功能进行评估,在原位乳腺癌模型中验证其对肿瘤微环境的调节作用。

制备和表征 BYNps 和 BYMnNps


线性四吡咯色素水溶性有限,在体内多与蛋白质结合并与金属离子保持强配位作用。研究人员让 BV 和 YSL 在水中通过非共价相互作用自组装,得到分散良好的纳米平台 BYNps。受线性四吡咯色素与蛋白质、金属离子相互作用的启发,引入 Mn2?进行配位,成功构建了 BYMnNps。这一过程为后续研究纳米平台的功能奠定了基础。

研究结论和讨论


近年来,光免疫治疗在癌症治疗领域备受关注。光疗不仅能通过激光照射消除癌症,还能激活 ICD 增强抗肿瘤免疫力。免疫治疗和光疗的联合策略,既能直接消灭原发性肿瘤,又能诱导宿主免疫反应清除残留肿瘤细胞和远处转移灶。本研究合成的 BYMnNps 纳米平台,通过多种成分协同作用,有效对抗肿瘤免疫抑制,缓解肿瘤微环境缺氧,展现出良好的生物相容性和抗肿瘤效果。其具备的成像能力也为精准治疗提供了有力支持。这一研究成果为癌症治疗提供了新的思路和方法,有望在未来的临床应用中发挥重要作用,推动癌症治疗领域向前迈出一大步。

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