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  光熱治療憑借其局部、高效、副作用小等優(yōu)勢成為了腫瘤治療領(lǐng)域的熱點(diǎn)，免疫治療作為一種新型抗腫瘤技術(shù)，能通過激活機(jī)體的免疫功能，增強(qiáng)免疫系統(tǒng)對腫瘤細(xì)胞的識(shí)別功能發(fā)揮抗腫瘤效果。最新研究表明光熱治療不僅能對腫瘤組織造成損傷，也可通過誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞免疫原性死亡（immunogenic cell death, ICD）而刺激機(jī)體的免疫功能，將光熱治療與免疫治療結(jié)合能達(dá)到協(xié)同抗腫瘤作用。然而腫瘤細(xì)胞的低免疫原性和較低的免疫響應(yīng)限制了光熱免疫治療的療效。

圖 1. 有機(jī)金屬納米佐劑介導(dǎo)的NIR-II光熱免疫治療示意圖。

  針對這些問題，華南理工大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院朱偉教授和新加坡南洋理工大學(xué)趙彥利教授共同設(shè)計(jì)研發(fā)了具有消耗谷胱甘肽能力的有機(jī)金屬納米佐劑（OMAs）用于NIR-II光熱免疫治療（圖1）。

  該研究通過調(diào)控不同的電子受體和電子給體實(shí)現(xiàn)超分子組裝獲得具有NIR-II光熱治療和光聲成像性能的有機(jī)金屬納米粒子，其具有制備簡單，底物范圍廣，易于獲得，可調(diào)控光學(xué)性質(zhì)等優(yōu)勢。獲得的OMAs還具有氧化谷胱甘肽和半胱氨酸的性能，同時(shí)也可以與半胱氨酸發(fā)生縮合，在細(xì)胞中阻礙了谷胱甘肽的合成，其既促進(jìn)了谷胱甘肽的消耗也降低了谷胱甘肽的合成，造成了氧化還原失衡，促進(jìn)了細(xì)胞內(nèi)ROS的升高（圖2）。

圖 2. OMAs的制備及性能表征。

  OMAs通過協(xié)同谷胱甘肽消耗與NIR-II光熱治療，不僅促進(jìn)了ICD效應(yīng)，增強(qiáng)了腫瘤細(xì)胞的免疫原性，也促進(jìn)了樹突狀細(xì)胞的成熟，進(jìn)一步增加了T細(xì)胞的浸潤，增強(qiáng)了免疫響應(yīng)（圖3）。此外，通過協(xié)同免疫檢查點(diǎn)抑制劑（aPD-1），其不僅清除了原位瘤，也進(jìn)一步的抑制了遠(yuǎn)端瘤，獲得了有效的光熱免疫治療效果（圖4）。所制備的有機(jī)金屬納米佐劑不僅為增強(qiáng)光熱免疫治療療效提供了一個(gè)有效的策略，同時(shí)也指導(dǎo)開發(fā)了有機(jī)金屬庫，以滿足腫瘤治療中的多方面需求。

圖 3. OMAs激活免疫原性死亡及促進(jìn)樹突狀細(xì)胞成熟的表征。

圖 4. OMAs的體內(nèi)光聲成像及抗腫瘤表征。

  以上相關(guān)成果以“Glutathione-Depleting Organic Metal Adjuvants for Effective NIR-II Photothermal Immunotherapy”為題發(fā)表于《Advanced Materials》上，該論文第一作者為華南理工大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院陳韻博士，通訊作者為華南理工大學(xué)生物科學(xué)與工程學(xué)院朱偉教授和新加坡南洋理工大學(xué)趙彥利教授。該研究得到了國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目支持。