综述：冷大气等离子体在癌症治疗中的研究进展

这篇综述系统总结了冷大气等离子体（CAP）在癌症治疗中的最新进展，重点探讨了其选择性诱导肿瘤细胞凋亡、免疫原性死亡（ICD）、铁死亡等多重机制，以及直接/间接治疗策略和临床转化潜力。文章强调CAP通过活性氧/氮物种（ROS/RNS）靶向肿瘤微环境，兼具非侵入性和协同免疫治疗优势，为肿瘤精准治疗提供了新思路。

　　

冷大气等离子体（CAP）作为一种新兴的非侵入性治疗手段，近年来在癌症治疗领域展现出显著潜力。这种由电离气体产生的物质第四态，富含活性氧（ROS）和活性氮（RNS）等关键成分，能够通过多重机制选择性杀伤肿瘤细胞。

CAP生成设备与技术
目前主流的CAP设备包括介质阻挡放电（DBD）和等离子体射流系统，常用氦气或氩气作为工作气体。这些设备能在近室温条件下产生包含O₂^•-、•OH、H₂O₂等长/短寿命活性物质的等离子体。值得注意的是，不同气体成分会影响CAP的稳定性和治疗效果——氮气主导的CAP产生更多RNS，而氧气主导的CAP则富含ROS。

多重细胞死亡机制
CAP最显著的特点是能同时激活多条肿瘤细胞死亡通路：

1. 通过线粒体途径激活caspase-9/3级联反应诱导凋亡
2. 诱发免疫原性死亡（ICD），表现为钙网蛋白暴露、ATP释放和HMGB1易位
3. 激活gasdermin E（GSDME）介导的细胞焦亡
4. 通过脂质过氧化和GPX4抑制引发铁死亡
5. 诱导自噬相关基因LC3和ATG5表达

直接治疗应用
在黑色素瘤模型中，CAP治疗使中位生存期从24.5天延长至33.5天。对于胶质母细胞瘤，CAP联合替莫唑胺（TMZ）使肿瘤体积增长控制在1.8倍，显著优于单一治疗。特别值得注意的是，在乳腺癌术后模型中，CAP处理手术残腔可延迟肿瘤复发，并显著增加肿瘤浸润CD8⁺ T细胞数量。

创新递送策略
针对深部肿瘤的治疗瓶颈，研究者开发了多种间接递送系统：

• 等离子体活化液体在卵巢癌模型中使肿瘤重量减少66%
• 温敏性水凝胶在膀胱癌术后模型中实现100%生存率
• 中空微针阵列通过局部释放CAP增强黑色素瘤免疫应答

临床转化进展
德国开展的临床研究显示，CAP治疗头颈部鳞癌可使60%患者疼痛减轻。美国FDA批准的临床试验中，CAP联合手术治疗IV期实体瘤患者，26个月时完全切除组无复发生存率达100%。

未来挑战与机遇
尽管前景广阔，CAP治疗仍面临标准化参数缺失、作用机制解析不完善等挑战。最新研究趋势聚焦于开发智能响应性递送系统，如ROS敏感型水凝胶，以及探索CAP与免疫检查点抑制剂的协同效应。随着设备小型化和治疗方案的优化，这种兼具选择性和多功能性的物理疗法有望成为肿瘤综合治疗的重要组成。