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基于Cu2?xSe近红外光热激活的个性化全肿瘤细胞疫苗:通过焦亡增强抗肿瘤免疫
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月21日 来源:Journal of Clinical Neuroscience 1.9
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为解决自体肿瘤细胞疫苗免疫原性不足的问题,研究人员开发了基于Cu2?xSe纳米颗粒的光热激活全肿瘤细胞疫苗(LC-TCV)。该疫苗通过近红外(NIR)照射诱导焦亡(pyroptosis),释放损伤相关分子模式(DAMPs)作为内源性佐剂,联合温和光热疗法(PTT)显著增强树突状细胞(DCs)成熟和细胞毒性T淋巴细胞招募,为个性化癌症免疫治疗提供了新策略。
癌症免疫治疗近年来取得突破性进展,但个性化疫苗的免疫原性不足和肿瘤微环境抑制仍是重大挑战。传统方法如PD-1/PD-L1抑制剂虽有效,却伴随严重副作用。更令人头疼的是,自体肿瘤细胞虽携带完整抗原谱,但其"惰性"状态难以唤醒免疫系统——这就像拥有一把装满子弹的枪,却扣不动扳机。
针对这一难题,国内研究机构(根据资助项目推测为深圳相关单位)的Jiaying Chang团队创新性地将铜硒纳米材料(Cu2?xSe)与近红外光热技术结合,开发出"激光激活型全肿瘤细胞疫苗(LC-TCV)"。这项发表于《Journal of Clinical Neuroscience》的研究,巧妙利用纳米材料的双酶活性(过氧化物酶POD和谷胱甘肽氧化酶GSHOx)引发肿瘤细胞焦亡,释放高迁移率族蛋白1(HMGB1)、钙网蛋白(CRT)等天然佐剂,犹如给疫苗装上了"免疫加速器"。
研究团队采用三步关键技术:首先合成具有光热转换能力的Cu2?xSe纳米颗粒(60nm);随后用4T1小鼠乳腺癌细胞负载纳米颗粒,经NIR照射诱导焦亡;最后通过冻融循环制备含DAMPs的疫苗。实验使用乳腺癌原位移植瘤模型验证疗效。
【研究结果精要】
• 材料表征:X射线衍射证实Cu2?xSe符合标准晶型(JCPDS-06-0680),TEM显示其均匀分散(图1B)。
• 焦亡诱导:纳米颗粒通过耗尽谷胱甘肽(GSH)和产生活性氧(ROS),激活NLRP3炎症小体,引发caspase-1/GSDMD依赖的焦亡(图2)。
• 疫苗制备:冻融处理的死亡细胞保留HMGB1、ATP等DAMPs,电镜显示细胞膜完整性破坏(图3)。
• 免疫激活:LC-TCV使树突细胞成熟率提升3倍(流式数据),并显著增加肿瘤浸润CD8+T细胞(图4)。
• 协同治疗:40-45℃温和光热联合疫苗使肿瘤体积缩小78%,且抑制肺转移(图5)。
这项研究的突破性在于:首次将Cu2?xSe的光热特性与焦亡诱导功能整合到疫苗设计,通过"一石三鸟"策略——纳米载体(抗原包埋)、焦亡(佐剂释放)、光热(局部控制)实现协同增效。值得注意的是,团队还解决了热休克蛋白(HSPs)的"双刃剑"问题:既利用其佐剂功能,又通过精确温控避免其促瘤作用。
该技术为个性化癌症疫苗开发提供了新范式,尤其对缺乏明确抗原靶点的肿瘤类型具有重要意义。未来或可拓展至循环肿瘤细胞疫苗制备,但需进一步验证人体安全性和大规模生产工艺。研究获得深圳市科技计划(JCYJ20240813101000001)和国家自然科学基金(52272156)支持,彰显其转化医学价值。
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