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基于SOD1生物标志物的非热等离子体增强肿瘤穿透治疗宫颈癌新策略
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月11日 来源:Journal of Controlled Release 10.5
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针对年轻宫颈癌患者对非手术保生育治疗的需求,韩国研究团队开展了一项结合生物标志物筛选与非热等离子体(NTP)疗法的创新研究。通过鉴定超氧化物歧化酶1(SOD1)作为NTP敏感性关键指标,证实NTP能通过调控Toll样受体9(TLR9)通路诱导免疫原性细胞死亡(ICD),并在患者组织中实现5 mm深度穿透,为宫颈癌局部治疗提供了新型药物递送平台。
宫颈癌作为全球女性第四大高发癌症,每年新增病例超60万例,其中42%患者确诊时不足45岁。随着生育年龄推迟,传统根治性子宫切除术导致的生育功能丧失与放化疗引发的卵巢衰竭等并发症,使保生育治疗成为临床迫切需求。现有宫颈锥切术等保守手术仍伴随早产、胎膜早破等风险,亟需开发非侵入性治疗手段。
韩国多家医疗机构联合团队在《Journal of Controlled Release》发表研究,探索非热等离子体(Non-thermal plasma, NTP)这一室温下电离气体产生活性氧氮物种(Reactive oxygen and nitrogen species, RONS)的新技术。研究通过介电阻挡放电(Dielectric barrier discharge, DBD)装置产生NTP,结合TC-1细胞系构建的小鼠同源肿瘤模型和患者子宫组织样本,系统评估了NTP在宫颈癌治疗中的生物标志物、免疫激活效应和组织穿透特性。
主要技术方法
研究采用DBD等离子体设备(10 W, 113 mm2
处理面积)产生NTP,通过可见-近红外光谱仪检测RONS。利用CRISPR-Cas9技术构建基因编辑细胞系,通过流式细胞术分析免疫细胞浸润。采用患者宫颈转化区与鳞状区组织比较NTP穿透深度,结合免疫组化评估SOD1表达与治疗响应相关性。
NTP-inducible ROS is cytotoxic to human cervical cancer cells
实验显示NTP处理导致宫颈癌细胞活力呈时间依赖性下降,其中CaSki细胞对NTP最敏感。光谱分析证实NTP产生309 nm羟基自由基特征峰,且HPV16-E6/E7阳性细胞中抗氧化酶SOD1表达水平与NTP敏感性显著相关。
SOD1作为NTP响应生物标志物
通过ROS相关分子筛查发现,SOD1表达水平可预测NTP治疗效果。机制研究表明HPV致癌蛋白E6通过降解p53上调SOD1,形成NTP敏感性的关键调控轴。动物实验证实SOD1高表达肿瘤对NTP响应更显著,且治疗后肿瘤浸润淋巴细胞(Tumor-infiltrating lymphocytes, TILs)增加2.3倍。
NTP的组织穿透特性
在患者宫颈组织评估中,NTP在癌变好发的转化区穿透深度达5 mm,显著高于鳞状区的3 mm。穿透实验结合RONS检测证实,NTP能有效渗透至FIGO IA1期微浸润癌所需治疗深度。
讨论与意义
该研究首次建立SOD1作为NTP治疗宫颈癌的预测性生物标志物,阐明HPV-E6/p53/SOD1调控轴在决定治疗敏感性中的作用。NTP诱导的TLR9通路激活和ICD效应,为局部免疫微环境重塑提供了新机制。特别值得注意的是,5 mm的组织穿透深度使其可覆盖早期宫颈癌(IB1期<2 cm病灶)的治疗需求。相较于光动力疗法(PDT)等现有非手术方法,NTP兼具深层渗透与免疫调节双重优势,为开发保生育的精准治疗方案奠定了理论基础。研究团队建议未来开展基于SOD1分层的临床试验,进一步优化NTP参数以实现个体化治疗。
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