近红外光驱动液态金属纳米疫苗形态转化抑制结直肠癌术后复发的机制研究

针对结直肠癌术后复发难题，研究人员开发了基于液态金属(LM)的近红外光驱动可变形纳米疫苗(LMV)。该疫苗在淋巴结内经NIR照射后由球形转变为梭形，增强胞质递送和抗原交叉呈递，显著激活树突状细胞(DC)和CD8+ T细胞，有效抑制局部复发和肝肺转移，为术后免疫治疗提供新策略。

　　

结直肠癌（CRC）作为中国第四大高致死率恶性肿瘤，术后复发率高达40%，其中90%的死亡与微残留病灶和循环肿瘤细胞相关。尽管手术联合放化疗是标准治疗方案，但血液学和胃肠道毒性严重影响患者生活质量。免疫治疗虽展现出低毒优势，但免疫检查点阻断剂易引发系统性炎症，且难以实现长期抗复发。癌症疫苗因其特异性免疫记忆能力成为研究热点，但传统纳米疫苗面临淋巴结归巢效率低、抗原交叉呈递不足等瓶颈，导致临床转化困难。

针对这一挑战，华中科技大学等机构的研究团队创新性地利用镓/铟液态金属（LM）的热融合特性，开发出近红外光（NIR）驱动的可变形纳米疫苗（LMV）。该研究发表于《Bioactive Materials》，揭示了LMV在NIR照射下从球形向梭形（FLMV）的形态转化，通过机械破坏内体膜促进抗原胞质递送，同时延长淋巴结滞留时间，双管齐下激活强效抗肿瘤免疫。

研究采用超声法制备55nm的LM纳米颗粒，负载抗原肽（OVA^257-264或ADPGK）和CpG ODNs后形成LMV。通过透射电镜（TEM）、动态光散射（DLS）表征其理化性质，并建立体外DC2.4细胞和体内C57BL/6j小鼠模型，结合流式细胞术（FCM）、电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）和免疫荧光等技术系统评估免疫效应。

研究结果

2.1. NIR驱动LMV的可控形态转化
TEM显示LMV在NIR照射4分钟后发生热融合，粒径从48.3nm增大至483×278.7nm的梭形结构（FLMV），元素映射证实疫苗分子稳定负载。酸性环境（pH5.0）中抗原释放率提升至44.8%，模拟了DC内体环境。

2.2. 增强的胞内摄取与内体逃逸
与Montanide疫苗相比，LMV使DC对CpG/OVA的联合摄取提升2.3倍。共聚焦显微镜显示，NIR照射后LMV与溶酶体的Pearson相关系数从0.79降至0.39，生物TEM直接观察到FLMV机械破坏内体膜进入胞质的过程。

2.3. 协同免疫激活效应
Western blot显示LMV通过NFκB通路促进p-P65表达。在体内，NIR-LMV组淋巴结滞留量是LMV组的1.8倍，CD80⁺CD86⁺ DCs比例提升51.5%，SIINFEKL-H2K^b呈递增加1.5倍，脾细胞对MC38细胞的杀伤率提高26.7%。

2.4. 显著抑制术后复发与转移
在不完全切除模型中，NIR-LMV组66.7%小鼠存活超过60天，44.4%完全治愈。双侧肿瘤模型显示其对原发灶和远端转移的抑制率分别达36.8%和39.1%。治愈小鼠再挑战实验证实其诱导了特异性免疫记忆，肝肺转移灶数量减少7倍以上，T_EM（CD8⁺CD44⁺CD62L^?）细胞比例提升1.8倍。

结论与意义
该研究首创了NIR调控的液态金属疫苗形态转化策略，通过时空精准控制解决了纳米疫苗胞质递送效率低和淋巴结滞留时间短的共性难题。其双机制协同作用——形态转化增强抗原交叉呈递，尺寸增大延长免疫刺激——为术后CRC的免疫预防提供了可临床转化的新范式。特别是对肝肺转移的显著抑制效果，为晚期患者带来了新希望。未来研究可进一步探索LMV在个性化新抗原疫苗中的应用潜力。