Phototherapy is a safe and effective method for tumor treatment, including photothermal therapy (PTT) and photodynamic therapy (PDT). PTT refers to the use of laser to activate photothermal conversion agents and use high temperature to kill tumor cells, w
光疗法是一种安全有效的肿瘤治疗方法,包括光热疗法(PTT)和光动力疗法(PDT)。PTT是指利用激光激活光热转换剂,利用高温杀死肿瘤细胞,而PDT则刺激光敏剂产生活性氧(ROS)杀死肿瘤细胞
研究显示了PTT/PDT的联合治疗潜力,但受肿瘤低氧含量的限制,单药治疗往往不足以对肿瘤产生有效和长期的治疗效果
同时,光疗法触发抗癌症免疫反应的能力有限,局部免疫刺激难以激活全身抗肿瘤免疫反应。提高光疗刺激全身免疫反应的能力需要进一步研究
一氧化氮(NO)在人体的生理和病理过程中具有多种功能,它与PDT产生的活性氧(ROS)之间发生关键的相互作用,形成活性氮(RNS)
这些RNS可以通过杀死肿瘤细胞来增强缺氧条件下PDT的疗效,同时也显著影响免疫反应
目前的研究表明,RNS可以抑制免疫抑制细胞,并将肿瘤相关巨噬细胞极化为M1样表型。因此,NO/ROS/RNS级联生成策略在激活系统性、长期抗肿瘤免疫反应方面具有巨大潜力
然而,由于难以精确控制NO释放的位置和时间,以及单线态氧的寿命短(通常为3-6 ms)和扩散范围有限(~20 nm),RNS的产生受到阻碍
使用纳米颗粒同时递送NO供体和光敏剂,并向肿瘤部位施加激光照射,同时启动PTT/PDT,可以实现NO/ROS/RNS的现场级联释放,从而显著提高RNS的产生和抗肿瘤疗效
一项新研究的作者提出了一种NIR触发的活性氮纳米反应器(PBNO-Ce6),它可以同时在体内产生一氧化氮(NO)、活性氧(ROS)和活性氮(RNS)来杀死肿瘤细胞,增强局部和全身的长期抗肿瘤免疫反应,保护组织免受肿瘤的再次侵袭。这篇论文发表在《光电子进展》杂志上
该纳米反应器基于普鲁士蓝纳米颗粒(PB)。首先在PB的晶体结构中掺杂硝普钠(SNP)作为NO供体,合成了激光刺激后能释放NO的PBNO纳米粒子,然后在纳米粒子的表面中孔上负载光敏剂Ce6,实现PTT/PDT联合治疗
释放的NO与光敏剂对RNS产生的ROS结合,大大提高了对肿瘤的光动力/光热治疗效果,激活了抗肿瘤免疫反应
证实PBNO-Ce6通过激光照射而升温,并且与单药治疗相比,NO与ROS联合的体外和体内肿瘤杀伤能力显著提高。如活-死细胞染色和流式细胞术结果所示,PBNO-Ce6在肿瘤细胞中诱导了更多的细胞凋亡
更令人感兴趣的是其调节免疫反应激活的能力,与对照PB-Ce6(负载Ce6的普鲁士蓝纳米颗粒)相比,PBNO-Ce6处理导致细胞毒性T淋巴细胞显著增加2.7倍,调节性T细胞减少62%,表明其比传统PTT/PDT有显著改善
PBNO-Ce6作为一种前所未有的NIR触发的RNS纳米反应器,具有协同的光动力/光热效应和强大的免疫刺激活性。这种设计策略可以作为一种多功能平台,与免疫检查点抑制剂或化疗相结合,进一步改善恶性肿瘤的预后