
基于温和磁热效应的先天免疫激活对原位肺癌的雾化免疫治疗
本研究旨在解决当前实体肿瘤免疫治疗效果欠佳的问题。我们将目光投向肺部天然富集的先天免疫系统——肺泡巨噬细胞(AMs)和自然杀伤细胞(NK cells),并提出了一种创新的雾化磁热免疫治疗策略。其核心创新在于设计并构建了一种多功能磁热纳米材料ZCMP(Zn–CoFe₂O₄@Zn–MnFe₂O₄–PEG),该材料集成了优异的磁热转换性能与酸/热双重铁离子响应性释放能力。通过雾化给药方式,ZCMP可高效递送至肺部并被AMs大量吞噬,极大提高了病灶部位的药物富集并降低了全身暴露风险。在体内,溶酶体酸性环境和温和磁热(T~41°C)的共同作用下,ZCMP持续释放铁离子,通过催化内源性H₂O₂发生芬顿反应产生活性氧(ROS),进而激活p-NF-κB信号通路,成功诱导AMs极化为抗肿瘤的M1表型。M1型AMs分泌的关键炎性细胞因子(IFN-β, IL-1β, IL-15)继而激活肿瘤微环境中的NK细胞,通过上调其激活受体NKG2D的表达、增强颗粒酶B(GZMB)细胞毒性蛋白的产生、并能促进其增殖,最终显著提升了NK细胞识别和杀伤肿瘤细胞的能力,形成了一个强大的先天免疫级联激活效应。该策略在体外能有效诱导AMs M1极化和NK细胞活化;在小鼠原位肺癌模型中,雾化ZCMP联合温和磁热治疗展现了卓越的治疗效果,肿瘤几乎完全消失,小鼠生存率显著提高,且未观察到明显的系统性毒性或器官损伤,证明了其良好的生物安全性。综上所述,该研究巧妙地利用肺部独特的免疫微环境,通过纳米材料引导的物理刺激(磁热)与生物化学响应(铁离子、ROS)相结合,成功开发了一种高效、安全、具有高度临床转化潜力的肺癌先天免疫治疗新范式。
该研究工作以“Nebulized Immunotherapy of Orthotopic Lung Cancer by Mild Magnetothermal–based Innate Immunity Activations”为题发表在“Angewandte Chemie International Edition”上(Angew. Chem. Int. Ed. 2025, 61: e202413127.doi.org/10.1002/anie.202413127)。第一作者为21级联合培养博士生陈立柱,导师为施剑林研究员和胡萍研究员。研究工作得到了国家自然科学基金的资助和支持。
论文链接:https://doi.org/10.1002/anie.202413127