學術前沿：研究人員設計出一種免疫調節型納米酶，可用于癌癥免疫治療 _健康小知識

【學術前沿：研究人員設計出一種免疫調節型納米酶，可用于癌癥免疫治療】癌癥免疫治療是一種動態激活免疫細胞的系統反應，目的是攻擊或阻止癌細胞逃逸，包括單克隆抗體治療、細胞因子治療、癌癥疫苗、免疫檢查點封鎖和過繼細胞傳輸。傳統的腫瘤免疫治療取得了良好的治療效果，但在臨床前和臨床試驗中仍存在一些瓶頸。近年來，磁性納米顆粒憑借其穩定的結構、超小的尺寸、可控的表面修飾潛力和獨特的生物學特性，在癌癥免疫治療方面取得了突破。然而，這種由納米酶介導的體內單一治療模式面臨著不可避免的挑戰。納米酶需要精確控制，以靶向腫瘤部位，從而有效避免副作用。對于晚期癌癥，納米酶還需要通過激活可接受的全身反應，來抑制原發性腫瘤和轉移性腫瘤。因此，設計多功能納米酶對癌癥治療的優化具有重要意義。
近日，北京大學材料科學與工程學院侯仰龍教授，基于目前納米技術在腫瘤治療領域中的研究重點和熱點，開展了一項新工作：針對現有技術存在的一些弊端，進行了突破和創新。

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具體來說，納米酶是一種具有類酶特性的納米材料，它可以突破天然酶穩定性低、成本高以及難以儲存的局限，因此逐漸被應用于從生物醫學傳感、治療到環境保護等各個領域。
2007年， Fe3O4納米顆粒首次被報道具有類過氧化物酶活性。這證明磁性納米顆粒是制備納米酶的有力候選物質。在這一開創性工作的啟發下，基于磁性納米顆粒的過氧化物酶模擬物，得到了學界的廣泛探索和研究，比如Fe3O4、Fe2O3、摻雜鐵氧體等。
隨后，針對腫瘤微環境的具體特點，包括酸過多、過氧化氫過多、以及過氧化氫酶活性低等，磁性納米顆粒被設計為通過芬頓反應產生活性氧，從而消除癌細胞。例如，免疫檢查點封鎖衍生的不良事件，會導致免疫平衡打破或免疫反應沉默；一些癌癥疫苗由于潛在的不穩定性，容易產生免疫抑制；過繼細胞傳輸則面臨著不可預測的細胞因子風暴等風險；此外，改造T細胞也會產生巨大的經濟壓力。
例如， Fe3O4可以增強樹突狀細胞的抗原遞呈功能；Fe2O3可以調節腫瘤相關巨噬細胞的極化。但是，在腫瘤免疫治療領域，磁性納米顆粒的研究仍處于起步階段。在腫瘤免疫治療中，其免疫原性、酶樣活性等獨特特性的作用有待進一步研究。基于此，該團隊開啟了本次研究。

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據介紹，課題組在立項初期就一直在思考，如何創新地解決目前醫工交叉的研究難點。納米酶的制備是新興的納米技術，被廣泛用于各種領域。結合現在臨床上腫瘤治療的難點，他們將納米酶和免疫治療結合在一起。

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基于實驗室前期的研究基礎，該團隊選擇了碳化鐵作為納米酶，利用其光熱轉換性能和類酶活性殺傷腫瘤細胞，以此提供更多的腫瘤碎片作為抗原，激活全身性的免疫反應。

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同時，由于介孔二氧化硅具有良好的體內生物相容性和豐富的介孔結構，可以作為智能給藥系統，與相變材料聚乙二醇/桂酸結合，實現免疫激動劑的有效負載和pH/溫度控制釋放。

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據介紹，課題組在介孔硅的表面修飾吲哚菁綠作為近紅外二區熒光探針，修飾核素特異性適配體AS1411以主動靶向腫瘤細胞。研究中，該團隊將重點放在納米酶的免疫原性以及協同治療免疫增強機制，從樹突狀細胞激活狀態、巨噬細胞極性轉化情況、T細胞活化和功能、以及免疫抑制性細胞的比例等多方面，系統地揭示了納米酶的免疫原性和其增強的免疫調控機制。