腫瘤的磁熱療法因其高效、非侵入、組織穿透性強等優(yōu)點而備受關(guān)注。然而，前期的研究都局限于皮下腫瘤模型，無法應用在更貼近臨床的原位腫瘤模型上。主要是因為存在兩個瓶頸問題：一，磁熱材料的產(chǎn)熱效率較低導致無法在病灶區(qū)域產(chǎn)生足夠熱量；二，靜脈注射的磁性納米顆粒大部分會滯留在以肝臟為代表的單核吞噬細胞系統(tǒng)中，導致磁熱材料無法在腫瘤病灶區(qū)域富集。
針對磁熱材料產(chǎn)熱效率較低的問題，我們設計并合成了一種核殼結(jié)構(gòu)的鐵酸鹽磁性納米顆粒，通過軟硬磁之間的交換耦合作用、二價鋅離子的摻雜和粒徑的調(diào)控顯著提升了磁熱性能。針對磁性納米顆粒難富集的問題，我們巧妙利用了靜脈注射的磁性納米材料會優(yōu)先被肝臟攝取的特點，進一步在其表面修飾肝癌細胞特異性靶向抗體，使磁性納米顆粒在靜脈注射后富集于肝臟的原位腫瘤，最后通過交變磁場的精確調(diào)控產(chǎn)生溫度為43-44 ℃的溫和磁熱治療腫瘤。同時，我們發(fā)現(xiàn)溫和磁熱能激活自然殺傷細胞相關(guān)的固有免疫反應，腫瘤的生長在溫和磁熱及其激活的免疫反應的作用下被完全抑制。該研究工作首次實現(xiàn)了基于靜脈注射的磁熱療法對原位腫瘤的治療，發(fā)現(xiàn)了溫和磁熱激活固有免疫反應治療腫瘤的新機制，為肝癌的治療提供了新的思路。
Ping Hu, Jianlin Shi, and coworkers reported a new class of core-shell structured superparamagnetic nanoparticles with controllable magnetic hyperthermia performance. In vitro studies demonstrated that this magnetic hyperthermia suppressed key protein expression and boosted cell immunity in liver treating cancer. The immunotherapeutic agent reported here is creative and proven to be effective. Treatments targeting this type of immune cell have been rarely reported in nanomedicine field.
中國科學院上海硅酸鹽研究所
Shanghai?Institute of Ceramics，Chinese Academy of Sciences
中國科學院上海硅酸鹽研究所
Shanghai?Institute of Ceramics，Chinese Academy of Sciences
Mild Magnetic Hyperthermia-Activated Innate Immunity for Liver Cancer Therapy
2021,?Vol.?143,?No.?21,?8116-8128
https://doi.org/10.1021/jacs.1c02537
