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为解决光热免疫治疗后示踪功能不稳定、无法长期体内追踪的问题,研究人员开展基于 Ag2S 量子点的乳腺癌光热免疫治疗研究。结果显示,Ag2S@OVA - R837 纳米疫苗能激活免疫反应、抑制肿瘤。该研究为肿瘤精准治疗提供新途径。
癌症,这个如同恶魔般的存在,一直威胁着人类的健康。在全球范围内,它已成为导致死亡的主要原因之一,每年都有大量新发病例被诊断出来。传统的癌症治疗方法,如手术、放疗、化疗和内分泌治疗,在与癌症的斗争中存在诸多局限。它们很难在有效杀死肿瘤细胞的同时,最大程度减少对健康组织的损害,而且常常无法彻底清除肿瘤细胞,导致癌症复发和转移的风险居高不下。
在这样的困境下,光热纳米材料的出现给癌症治疗带来了新的希望。它不仅能实现靶向光热治疗(PTT),还能辅助递送抗癌药物或免疫刺激剂,在对抗多种癌症方面展现出巨大潜力。然而,现有的光热纳米材料在治疗后,成像能力会下降,信号变弱,使得长期体内追踪困难重重。这就好比在黑暗中追踪一个目标,目标的信号却越来越弱,难以持续监测。而量子点(QDs)作为一种有前景的体内荧光探针,其中 Ag2S 量子点凭借成本效益高、生物相容性好和荧光稳定性强等优势脱颖而出。但目前关于 Ag2S 量子点长期体内免疫追踪的研究却少之又少。
为了填补这一空白,来自华南师范大学等研究机构的科研人员开展了一项极具意义的研究。他们旨在开发一种能在光热治疗后仍具备实时动态监测能力的长期可追踪光热材料,以此推动癌症光热免疫治疗的发展。最终,他们成功开发出一种基于 Ag2S 量子点的多功能纳米平台,该研究成果发表在《BMC Biology》上。这一成果为癌症治疗带来了新的曙光,有望为患者带来更好的治疗效果。
在这项研究中,科研人员主要运用了以下几种关键技术方法:首先,通过特定的化学合成方法制备了 Ag2S@OVA - R837 纳米疫苗;其次,运用透射电子显微镜(TEM)、X 射线光电子能谱(XPS)等技术对纳米材料进行表征;然后,利用细胞计数试剂盒 - 8(CCK - 8)法、溶血试验等评估材料的生物相容性和细胞毒性;最后,借助近红外(NIR) - I 激发和 NIR - II 荧光成像技术实现对纳米疫苗体内分布的长期监测 。实验中的小鼠样本来源于广东医学实验动物中心。
下面来详细看看研究结果:
- Ag2S@OVA - R837 的合成与表征:研究人员将 Ag2S 量子点与卵清蛋白(OVA)、免疫调节剂咪喹莫特(R837)结合,制备出 Ag2S@OVA - R837 纳米疫苗。TEM 图像显示,Ag2S 核心平均直径为 3.8±0.6nm ,DLS 分析表明 Ag2S@OVA 纳米颗粒尺寸约为 13.5nm,且在磷酸盐缓冲盐水(PBS)中具有良好的胶体稳定性。XPS 测量证实了 Ag2S 的化学组成。此外,该纳米颗粒在 808nm 激光照射下展现出良好的光热性能和稳定性,R837 成功负载到纳米颗粒上,负载效率为 53.7%。
- 体外细胞因子分泌检测:CCK - 8 实验和溶血试验表明,Ag2S@OVA - R837 纳米疫苗生物相容性良好。荧光显微镜观察发现,经激光照射后,该纳米疫苗能有效诱导 4T1 细胞死亡。同时,在与 DC2.4 细胞孵育实验中,ELISA 检测显示,Ag2S@OVA - R837 能显著促进肿瘤坏死因子 - α(TNF - α)和白细胞介素 6(IL - 6)的分泌,表明其可刺激和增强抗原呈递细胞(APC)的免疫反应。
- 体内抗肿瘤疗效:在小鼠 4T1 肿瘤模型中,对比不同处理组发现,接受 Ag2S@OVA - R837 联合激光治疗的小鼠,长期生存率最高可达 83% ,肿瘤在 15 天后完全消退。ELISA 检测血清中 TNF - α 和 IL - 6 水平发现,该治疗能有效激发体内强烈的免疫反应。
- 长期体内免疫追踪:研究发现,Ag2S@OVA - R837 在 808nm 激光激发下,荧光发射峰位于 1096nm,处于理想的 NIR - II 光谱区域,且光稳定性良好。通过 NIR - II 荧光成像,在健康小鼠体内观察到纳米颗粒在肝脏和肠道积累;在荷瘤小鼠中,接受光热免疫治疗的小鼠,纳米颗粒不仅在肿瘤部位聚集,还出现在双侧腋窝淋巴结和脾脏,这表明可能诱导了记忆免疫反应。
综合上述研究,研究人员成功开发出基于 Ag2S 量子点的纳米平台用于乳腺癌光热免疫治疗,并实现了长期体内免疫追踪。该纳米平台利用 Ag2S 量子点独特的光学性质,有效平衡了光热和荧光稳定功能,为光热免疫功能治疗药物及其他创新药物的体内生物分布提供了长期、实时的动态监测手段。不过,目前该研究仍存在一些局限性,如受穿透深度限制,且主要在动物模型上进行研究,其在人体中的长期安全性和体内代谢情况还需进一步研究。尽管如此,这项研究为恶性肿瘤光热免疫治疗的精准治疗和治疗后反馈提供了新的方向,为可视化功能治疗药物在体内的分布和运输开辟了新途径,有望推动癌症光热免疫治疗领域的进一步发展,为癌症患者带来更多的希望。