温和磁热激活固有免疫用于肝癌的治疗

Mild Magnetic Hyperthermia-Activated Innate Immunity for Liver Cancer Therapy



肿瘤的磁热疗法因其高效、非侵入、组织穿透性强等优点而备受关注。然而,前期的研究都局限于皮下肿瘤模型,无法应用在更贴近临床的原位肿瘤模型上。主要是因为存在两个瓶颈问题:一,磁热材料的产热效率较低导致无法在病灶区域产生足够热量;二,静脉注射的磁性纳米颗粒大部分会滞留在以肝脏为代表的单核吞噬细胞系统中,导致磁热材料无法在肿瘤病灶区域富集。

 

针对磁热材料产热效率较低的问题,我们设计并合成了一种核壳结构的铁酸盐磁性纳米颗粒,通过软硬磁之间的交换耦合作用、二价锌离子的掺杂和粒径的调控显著提升了磁热性能。针对磁性纳米颗粒难富集的问题,我们巧妙利用了静脉注射的磁性纳米材料会优先被肝脏摄取的特点,进一步在其表面修饰肝癌细胞特异性靶向抗体,使磁性纳米颗粒在静脉注射后富集于肝脏的原位肿瘤,最后通过交变磁场的精确调控产生温度为43-44 ℃的温和磁热治疗肿瘤。同时,我们发现温和磁热能激活自然杀伤细胞相关的固有免疫反应,肿瘤的生长在温和磁热及其激活的免疫反应的作用下被完全抑制。该研究工作首次实现了基于静脉注射的磁热疗法对原位肿瘤的治疗,发现了温和磁热激活固有免疫反应治疗肿瘤的新机制,为肝癌的治疗提供了新的思路。



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.



胡萍Ping Hu

中国科学院上海硅酸盐研究所

Shanghai Institute of Ceramics,Chinese Academy of Sciences

施剑林Jianlin Shi

中国科学院上海硅酸盐研究所

Shanghai Institute of Ceramics,Chinese Academy of Sciences

对创新的理解:
“能正确地提出问题就是迈出了创新的第一步。”— 李政道 ‘To present problems correctly is the first step towards the innovation.’