靶向-诊疗纳米颗粒通过诱导抗肿瘤免疫反应增强肺癌放疗效果

本研究针对肺癌放疗中存在的靶向性不足和免疫抑制微环境问题，开发了cRGD肽修饰的AGuIX-Bi纳米颗粒（AGuIX-Bi-cRGD）。通过整合Gd/Bi双金属的放射增敏特性和cRGD的靶向功能，该研究证实该纳米颗粒能显著增强肿瘤内化效率，联合分次放疗可激活HMGB1介导的免疫原性细胞死亡（ICD），促进CD8+ T细胞浸润，将"冷肿瘤"转化为"热肿瘤"。这项研究为肺癌的放疗-免疫联合治疗提供了新型纳米诊疗平台。

　　

肺癌长期占据全球癌症死亡率首位，其中非小细胞肺癌（NSCLC）占比高达85%。尽管放射治疗是重要治疗手段，但其非特异性损伤和免疫抑制微环境（TME）问题始终未解。高原子序数（Z）金属纳米颗粒虽能增强放疗效果，却面临靶向性差、清除快等临床转化瓶颈。如何通过纳米技术同时实现精准放疗增敏和免疫微环境调控，成为突破肺癌治疗困境的关键科学问题。

美国哈佛医学院Dana-Farber癌症研究所Ross Berbeco团队联合法国里昂大学开发了第二代诊疗纳米颗粒AGuIX-Bi-cRGD，通过表面修饰环状RGD肽（cRGD）靶向肿瘤过表达的整合素受体。该研究证实该策略可协同增强放疗效果并激活抗肿瘤免疫应答，成果发表于《Journal of Nanobiotechnology》。

研究采用三步法合成AGuIX-Bi-cRGD：酸性条件下释放部分Gd³⁺后掺入Bi³⁺（Gd/Bi摩尔比30/70），再通过PEG2000连接cRGD肽。通过ICP-MS分析体内分布，流式细胞术检测细胞摄取，γ-H2AX焦点分析DNA损伤，免疫荧光定量肿瘤浸润淋巴细胞。使用Lewis肺癌（LLC）皮下移植瘤模型评估治疗效果，SARRP小动物放疗平台实施图像引导分次放疗（3×6 Gy）。

靶向修饰增强肿瘤蓄积
DLS显示cRGD修饰使纳米颗粒水合直径从4.8±2.0 nm增至8.1±5.5 nm，等电点降至6.59。体外实验证实AGuIX-Bi-cRGD在LLC细胞的摄取率（89.43%）是未修饰版的1.86倍，该效应可被抗α_vβ₃抗体阻断。体内PET显示修饰组肿瘤摄取量较对照组提升2.1倍，且保留时间延长至20天。

协同增强放疗敏感性
γ-H2AX分析显示，AGuIX-Bi-cRGD联合6 Gy照射使A549细胞的DNA双链断裂焦点数增加3.2倍（p<0.0001）。在LLC荷瘤小鼠中，联合治疗组实现完全缓解，中位生存期较单纯放疗组显著延长（p<0.05），且未引起肝肾功能异常等系统毒性。

重塑免疫微环境
关键发现显示：①HMGB1表达量较单纯放疗组提升2.3倍（p<0.01），证实激活了免疫原性细胞死亡通路；②肿瘤内CD3⁺和CD8⁺ T细胞密度分别增加1.8倍和2.1倍（p均<0.05），表明成功将免疫"冷肿瘤"转化为"热肿瘤"；③血液检测发现短暂淋巴细胞减少后伴随持续性中性粒细胞增多，提示系统免疫应答激活。

该研究创新性地将金属纳米颗粒的物理增敏特性与靶向肽的生物学功能相结合。AGuIX-Bi-cRGD通过三重机制发挥作用：①Gd/Bi双金属的辐射剂量放大效应；②cRGD介导的肿瘤特异性蓄积；③HMGB1-CD8⁺ T细胞轴驱动的免疫应答。这种"诊疗一体化"策略克服了传统纳米颗粒靶向效率低的缺陷，为临床转化提供了新思路。目前AGuIX平台已进入多项临床试验（NCT02820454等），本研究推动其向精准免疫放疗方向发展。

值得注意的是，研究揭示了放疗剂量分次（3×6 Gy）与纳米免疫调节的协同效应，这为优化临床放疗方案提供了实验依据。未来研究可进一步探索该平台与PD-1抑制剂等免疫治疗的联用效果，以及在不同整合素亚型表达谱肿瘤中的普适性。