JACS | 轻度磁性热疗激活先天免疫用于肝癌治疗

发布时间:2021-05-08 10:58     文章来源:未知     作者:百替生物

磁性热疗(MHT)是利用磁性纳米粒子在交变磁场下产热来治疗疾病的一种技术,具有较强的组织穿透的能力,优良的治疗效果和无创性,是人们关注的一个焦点。然而,由于瘤内局部注射磁性材料无法进入肿瘤根部,所以借助瘤内灌注或局部注射将磁性材料应用于MHT临床试验的例子并不多。前期研究发现,温和热疗(43℃的MHT)是一种有效的肿瘤治疗模式,具有很好的临床应用潜力。

近日,上海硅酸盐研究所施剑林院士研究团队在《J.Am.Chem.Soc.》在线发表了题为“Mild Magnetic Hyperthermia-Activated Innate Immunity for Liver Cancer Therapy”的研究论文,该研究首次利用肝脏静脉注射纳米颗粒的不利条件产生磁热疗,将磁纳米颗粒被动富集于肝脏,用于治疗原位肝肿瘤。

他们在前期基础上合成了一种核壳结构的、Zn2+掺杂的Zn-CoFe2O4@Zn-MnFe2O4超顺磁性纳米颗粒(ZCMF),由于其核壳间的交换耦合磁性以及Zn2+的掺杂,表现出优异的、高度可控的磁热性能。为进一步提高ZCMF对HepG2细胞(人肝癌细胞)的靶向作用,减少对正常组织的损伤,研究者用抗血管内皮生长因子(VEGF)抗体修饰ZCMF,该抗体能特异地与HepG2细胞上过表达的VEGF结合。

ZCMF的Zn2+掺杂和核壳结构增强磁性和进一步抗VEGF修饰构建ZCMF- aVEGF示意图

轻度MHT治疗原位肝肿瘤时癌细胞增殖抑制和NK细胞激活相关的抗肿瘤免疫示意图

 
结果发现基于ZCMF的43 ~ 44℃可控的轻度MHT几乎完全抑制肝癌细胞增殖和肿瘤生长,这与抑制热休克蛋白70 (HSP70)的表达有关。更重要的是,轻度MHT处理的肝癌细胞能够通过显著上调NK细胞的表达来激活NK细胞UL16结合蛋白(ULBPs),天然杀手2组成员D的配体(NKG2D)。结果,在轻度MHT下,异种肝肿瘤和原位肝肿瘤的生长几乎完全被抑制

轻度MHT治疗原位肝肿瘤的体内生物安全性和有效性

轻度MHT被认为是目前较为安全的癌症治疗策略之一,温和MHT治疗肝癌的磁性纳米颗粒剂量的需求量并不是很大,相比于化疗和放疗手段,轻度MHT的副作用要小得多,而且其副作用可以通过肝脏的非凡恢复和再生能力进一步降低。肝脏中丰富的血管可以保证快速散热,从而降低热治疗对肝脏组织的正常损伤风险。可以见得,轻度MHT在未来的肝癌临床治疗中具有广阔的应用前景。

参考资料:
[1]Jiong Pan. et al.,Mild Magnetic Hyperthermia-Activated Innate Immunity for Liver Cancer Therapy. J. Am. Chem. Soc. 2021. DOI:10.1021/jacs.1c02537

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