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福建物构所在稀土纳米材料用于癌症持久免疫治疗中取得新进展

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时间:2021-09-29   来源:纳米生物医学材料课题组  文本大小:【 |  | 】  【打印

  利用人体免疫系统来对抗癌症的免疫治疗手段掀开了癌症治愈新的篇章,近日,国内首例免疫治疗的淋巴瘤患者,实现了2个月“癌细胞”清零出院。引发机体产生强烈、有效且持久的免疫响应是提高免疫治疗效果的关键。近年来,纳米材料因其独特的物理化学性质在免疫治疗领域占领了一席之地。然而目前报道的基于外源响应的纳米治疗体系受限于材料自身属性,仅能在外部刺激存在的情下产生有限的免疫应答,这种短暂且有限的应答方式导致了长期免疫刺激不足,降低了癌症免疫治疗的疗效。因此,探索新型纳米材料并开发一种安全、高效且持久的免疫应答增强平台,对临床癌症免疫疗法具有重要意义。

  长余辉材料是一种在外部光源关闭后仍能持续发出余辉的光学材料,因其无背景荧光干扰被广泛应用于生物检测和成像领域。此外,它还可以作为深层组织光动力治疗的重复性、可持续激发的内部光源,在癌症治疗领域具有潜在研究价值。鉴于此,中科院福建物构所张云团队基于长余辉材料持续发光这一特性,开发出一种新型的对生物窗口响应效率较高的稀土长余辉纳米材料并首次将其应用于癌症免疫治疗领域,引发了机体强烈持久的免疫响应,实现了对肿瘤的高效抑制(图1)。

图1:首例稀土长余辉纳米平台实现持久抗肿瘤免疫应答示意图

  

  研究团队利用燃烧法合成了Cr3+和Eu3+共掺杂的稀土长余辉纳米材料,然后对其表面进行功能化修饰,赋予该材料靶向抗癌的能力。活体水平实验结果表明,该纳米治疗平台有效抑制了小鼠原位皮下肿瘤的生长(图2),明显增强了效应T淋巴细胞在癌症部位的浸润。此外,当与免疫检查点抑制剂(Anti-PD-L1)联合治疗后, 该体系对远端非治疗的肿瘤也呈现出优异的抑瘤效果,并产生了很强的免疫记忆反应,实现了协同、高效、持久的抗肿瘤免疫响应。

 

图2:(A)单侧荷瘤模型治疗示意图;(B)单侧皮下肿瘤生长曲线;(C)小鼠在第20天的治疗效果图;(D)小鼠体重生长曲线;(E)双侧荷瘤模型治疗示意图;(F)原位肿瘤生长曲线;(G)远端肿瘤生长曲线;(H)小鼠在第20天的治疗效果图。

     

  综上所述,该工作提供了一种富有启发性的癌症免疫治疗策略,对肿瘤治疗和预防肿瘤复发具有重要意义。相关成果以研究论文形式发表在Advanced Functional Materials(Adv. Funct. Mater. 2021, 2106884),第一作者是物构所博士生王若平,通讯作者是史俊朋副研究员和张云研究员。

  论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202106884

 

 

 

 

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