综述:光热纳米材料介导的肿瘤微环境调控增强免疫治疗

【字体: 时间:2025年08月30日 来源:Coordination Chemistry Reviews 23.5

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  这篇综述系统阐述了光热疗法(PTT)通过纳米材料介导的多维度肿瘤微环境(TME)重塑策略,重点探讨了PTT在破坏物理屏障、改善缺氧/酸中毒、调节氧化还原平衡及重编程免疫相关细胞等方面的免疫调控机制,为联合免疫检查点阻断(ICB)、CAR-T等免疫疗法提供了创新思路。

  

光热疗法:从肿瘤消融到免疫调控的革命

光热疗法(PTT)利用近红外(NIR)光激发的光热转换材料,通过局部产热(42-45°C诱导凋亡,>50°C导致坏死)实现精准肿瘤消融。最新研究发现,PTT的深层价值在于其能系统性重塑肿瘤免疫微环境(TME),这种特性使其成为增强免疫治疗的理想搭档。

突破物理屏障:TME的重构密码

异常的细胞外基质(ECM)和扭曲的血管网络构成TME的物理屏障。PTT通过以下机制实现突破:

• 热效应降解胶原蛋白,降低ECM硬度

• 金属基质蛋白酶(MMP)响应型纳米颗粒可靶向降解ECM

• 金纳米棒介导的PTT能使肿瘤血管正常化

• 黑磷量子点可同时消融肿瘤和清除ECM屏障

化学微环境:从敌对到平衡的转变

PTT对TME化学特性的调控尤为突出:

• 缺氧改善:普鲁士蓝纳米颗粒催化分解H2O2产生O2,联合PTT使肿瘤氧分压提升3倍

• 酸中毒缓解:碳酸酐酶IX抑制剂修饰的纳米系统可同步调节pH

• 氧化还原平衡:MnO2纳米片消耗谷胱甘肽(GSH)同时产生O2,逆转免疫抑制

免疫细胞重编程:唤醒沉睡的卫士

PTT通过多种途径激活抗肿瘤免疫:

• 诱导免疫原性细胞死亡(ICD),释放HMGB1和ATP等危险信号

• 将M2型巨噬细胞逆转为促炎的M1型

• 增加肿瘤浸润淋巴细胞(TILs)数量

• 降低调节性T细胞(Treg)比例

联合免疫治疗:1+1>2的协同效应

PTT与前沿免疫疗法的结合展现出惊人潜力:

• 免疫检查点阻断:PTT诱导PD-L1表达上调,联合PD-1抗体使小鼠存活期延长2倍

• CAR-T疗法:光热产生的炎症环境增强CAR-T细胞浸润和活性

• 癌症疫苗:PTT释放的肿瘤抗原使疫苗免疫应答效率提升5倍

温和光热疗法(mPTT)的新纪元

传统PTT的高温限制被mPTT(<45°C)突破:

• 铜硫属化物纳米点可在43°C高效诱导ICD

• 金纳米星联合NIR-II照射实现深度穿透治疗

• 智能温控系统实现±1°C的精准控温

未来展望与挑战

尽管前景广阔,PTT联合免疫治疗仍面临:

• 纳米材料生物相容性需优化

• 光照穿透深度限制

• 个体化治疗方案设计

• 免疫相关不良反应控制

通过多学科交叉创新,PTT有望成为下一代肿瘤免疫治疗的基石性技术,为突破当前免疫治疗瓶颈提供全新解决方案。

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