综述：超顺磁性氧化铁纳米颗粒（SPIONs）在脑肿瘤靶向治疗中的进展与挑战

本综述系统阐述了超顺磁性氧化铁纳米颗粒（SPIONs）在脑肿瘤诊疗中的突破性应用，重点解析了其作为MRI造影剂、靶向给药载体和磁热疗介质的三大核心功能。通过表面功能化（ligands/antibodies）实现血脑屏障（BBB）穿越，显著提升化疗药物递送效率，同时探讨了免疫调控、肿瘤微环境干预等机制。尽管面临生物分布控制、规模化生产等产业化挑战，AI指导的诊疗一体化（theranostics）与个性化纳米医学仍展现出巨大前景。

　　

Abstract

脑肿瘤因中枢神经系统复杂性和血脑屏障（BBB）的严格选择性成为临床治疗难点。超顺磁性氧化铁纳米颗粒（SPIONs）凭借其独特的磁响应性、生物相容性和多功能特性，正在改写神经肿瘤学的诊疗格局。这些直径通常在10-100纳米的颗粒不仅能在磁场引导下精准定位肿瘤，还可通过表面修饰抗体或配体实现主动靶向，显著降低传统化疗的全身毒性。

诊断与治疗的纳米利器

作为T₂加权磁共振成像（MRI）的负性造影剂，SPIONs能将肿瘤检出灵敏度提升3-5倍。更令人振奋的是，经转铁蛋白受体抗体修饰的SPIONs可突破BBB限制，将阿霉素等化疗药物递送至传统方法难以触及的肿瘤核心区域。动物实验显示，这种靶向递送系统能使药物在脑胶质瘤部位的蓄积量提高8倍。

多机制协同抗肿瘤

除药物载体功能外，SPIONs在交变磁场中产生的局部42-46℃高温可选择性诱导肿瘤细胞凋亡（磁热疗）。最新研究发现，SPIONs还能重塑肿瘤免疫微环境——通过激活M1型巨噬细胞和抑制调节性T细胞（Treg），将"冷肿瘤"转化为免疫治疗敏感的"热肿瘤"。这种免疫调节效应与PD-1抑制剂联用时，小鼠生存期延长了60%。

临床转化挑战

尽管临床前数据亮眼，SPIONs的产业化仍面临三大关卡：① 体内代谢途径复杂，肝脏清除率高达70%；② 长期滞留可能引发铁过载毒性；③ 现有合成工艺难以兼顾粒径均一性和批次稳定性。采用微流控技术结合人工智能的优化方案，或将成为突破这些瓶颈的关键。

Graphical Abstract

当前研究正在探索SPIONs与CAR-T细胞疗法的联用策略，通过磁性导航增强免疫细胞肿瘤浸润效率。随着3D打印技术在个性化给药装置中的应用，以及量子点-SPION复合探针的开发，这一领域正朝着诊疗一体化（theranostics）的精准医疗新时代迈进。