肿瘤免疫疗法被认为是一种非常具有前途的癌症治疗方法,它可以激发生物体固有的免疫反应来对抗肿瘤细胞从而达到治疗癌症的作用。然而,由于肿瘤免疫抑制的微环境,大多数免疫治疗策略在抗肿瘤治疗时仍具有很大的挑战性。这种免疫抑制微环境的一个主要驱动因素是肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)的存在,它们是浸润在肿瘤组织周围最多的免疫调节细胞,约占某些实体肿瘤的50 %,其在肿瘤的发生、生长、侵袭和转移过程中起着重要的作用。根据巨噬细胞的活化类型及其在肿瘤微环境中的不同作用,TAMs主要分为M1抗肿瘤表型和M2促肿瘤表型。但肿瘤特定的微环境会迫使TAMs向有利于肿瘤发展的方向演变,即TAMs主要呈现M2型功能。由于TAMs参与了肿瘤内部形成肿瘤微环境的多种相互作用,因此作为直接靶向肿瘤细胞的替代方法, TAMs正在成为一种治疗实体肿瘤很有前景的治疗靶点。
近期,中科院长春应用化学研究所张海元研究员课题组合成了一种新型的二维铁基纳米片,其具有显著的光热和光动力性能,强大的载药能力和有效的M1复极化效果,进一步通过PEG表面改性和前药AQ4N的装载后成功构建了一种具有协同抗癌效果的治疗平台。经过初步验证,其在体内外均可有效的将M2型TAMs复极化为M1型,一方面M1型TAMs可以直接杀死肿瘤细胞,激活特异性免疫反应来进行免疫治疗,另一方面M1型TAMs表达的诱导型一氧化氮合酶会在缺氧条件下将前药AQ4N转化为毒性产物AQ4从而激活化疗。最后,在808 nm激光照射下,APFeNSs会通过局部光疗来进一步杀伤肿瘤细胞,从而实现肿瘤免疫、光疗和化疗的协同治疗。该治疗平台为肿瘤相关巨噬细胞复极化策略提供了借鉴意义,同时也为肿瘤协同治疗领域提供了新的策略和思路。
图3 在808 nm激光照射下,APFeNSs表现出良好的光热和光动力性能,可有效诱导肿瘤细胞相关蛋白的表达和引起一定的细胞死亡。
图6静脉注射APFeNSs后,小鼠肿瘤区域光热成像表明了纳米颗粒在肿瘤处的有效积聚和良好的光热效果;并且肿瘤区域TAMs的表型呈现出从M2型向M1型的转化,实现了肿瘤的免疫治疗
该工作以“Functional two-dimensional iron-based nanosheets for synergistic immunotherapy, phototherapy and chemotherapy of tumor”为题发表在《Advanced Healthcare Materials》 (Doi.org/10.1002/adhm.202200776)。文章的通讯作者是中科院长春应用化学研究所张海元研究员,第一作者是博士生王星博。该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等项目的支持。
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