原位贴敷光热免疫调节增强纳米酶抑制恶性胶质瘤术后复发

南通大学施炜、 复旦大学黄蓉琴及 东华大学王义共同通讯在 ACS NANO 发表题为 “ In Situ Attached Photothermal Immunomodulation-Enhanced Nanozyme for the Inhibition of Postoperative Malignant Glioma Recurrence ” 的研究论文，该研究揭示了 原位贴敷光热免疫调节增强纳米酶抑制恶性胶质瘤术后复发的机制 。该研究研制了一种纳米簇样结构的钯铜颗粒并结合 Surgflo 用于胶质瘤术后免疫治疗。

由于 钯铜纳米酶 对肿瘤内过氧化氢的催化反应，促进化学动力学疗法，并产生自由基和免疫原性死亡相关分子：钙网蛋白（ CRT ）、 ATP 和高迁移率族蛋白 B1 （ HMGB1 ）等。在近红外激光照射下，增强了 ROS 和免疫原性死亡相关分子释放的爆发。自由基的产生对肿瘤细胞产生毒杀作用。 CRT 、 ATP 和 HMGB1 均可诱导肿瘤免疫原性死亡。最终， “ 一箭双雕 ” 实现对原位残留胶质瘤进行抑制和毒杀作用。 因此，纳米簇样结构的钯铜颗粒并结合 Surgflo 的制剂实现了对原位胶质瘤术后的免疫治疗。

胶质母细胞瘤（ GBM ）是临床上最常见的原发性恶性脑肿瘤。 GBM 的典型治疗方法是标准手术切除、放疗（ RT ）或替莫唑胺（ TMZ ）化疗。由于肿瘤复发，完全消除肿瘤仍然是一个关键的挑战。 近年来，肿瘤免疫治疗已经取得了很大的进展 ， 免疫疗法越来越多地应用于实体肿瘤，包括黑色素瘤、癌症、乳腺癌症、前列腺癌症、膀胱癌症和肾癌。免疫疗法已获得美国食品和药物管理局的批准，用于治疗越来越多的恶性肿瘤。但是，由于中央系统的特殊性（ BBB 或 BBTB 等）的保护，这阻碍了化疗药物的递送。 GBM 的治疗方案仍然没有出现在批准的治疗方案列表中。 最近，越来越多的关于光疗和纳米技术的研究工作集中在影响免疫系统进行癌症治疗上。

化学动力疗法（ CDT ）和光热疗法（ PTT ），在癌症免疫治疗中引起了越来越多的关注，因为它创造了肿瘤相关抗原，并有助于树突状细胞（ DC ）的成熟。 尽管如此，因为脑部肿瘤过高的温度会引起较严重的脑水肿，且局部光热疗法不足以唤起强大而持久的肿瘤免疫原性死亡来抑制肿瘤转移和复发，迫切需要将光疗与纳米酶相结合，以实现免疫原性死亡的协同治疗。 基于纳米酶的催化作用，并结合肿瘤特定的微环境，模拟新型的簇样钯铜纳米酶（ PCN ）在微环境中催化过氧化氢为自由基，并通过光热作用对胶质瘤产生毒杀作用。 本文假设氧化应激和光热作用能够引起肿瘤免疫原性死亡，从而发挥强大持久的免疫治疗作用。 在本研究中，探索了 PCN 化学动力学和光热治疗促进胶质瘤细胞免疫原性死亡，并激活 DCs 的协同免疫增强作用。 鉴于上述考虑，研究巧妙地将 PCN 和一种常用的医用止血流体明胶（ Surgflo ）相结合，该组件（ Surgflo@PCN ）表现出强大的活性氧（ ROS ）和激光照射后发热，以及光声成像信号。 在原位胶质瘤切除模型后原位贴附 Surgflo@PCN 并塑形在瘤腔中，通过近红外光（ 808nm ）照射产生温和的光热作用及并通过 CDT/PTT 协同增强氧化应激，激活 DCs, 并最终产生触发强大持久的免疫治疗作用。 该 设计具有 ROS 产生和光热治疗的纳米组件可以协同放大氧化应激，以实现持久有效的肿瘤治疗 。

钯铜纳米酶（ Surgiflo@PCN ）的制备及生物学功能（图源自 ACS NANO   ）