1H/19F双核磁共振/荧光多模态成像精准引导肿瘤免疫治疗
近日,精密测量院研究团队设计开发了一种具有多重纳米酶活性的纳米探针,实现4T1肿瘤的1H/19F双核磁共振/荧光多模态精准检测,可通过多重纳米酶级联反应提高ROS产量,激活肿瘤免疫应答,提高4T1肿瘤的免疫治疗效果。相关研究成果发表在《先进材料》(Advanced Materials)上。
肿瘤的早发现、早治疗,对肿瘤的预后起到非常关键的作用。随着分子影像学与肿瘤治疗学的不断发展,诊疗一体化技术应运而生。诊疗一体化技术不仅能对肿瘤进行早期诊断,还可以实时监测治疗药物在肿瘤区域的递送情况,实现诊断与治疗一体化。19F MRI在人体内无背景信号干扰,成像对比度高,能够作为1H MRI的补充而应用于临床研究。基于此,研究团队设计了肿瘤微环境响应型1H/19F双核MRI探针,该探针对乳腺癌具有特异性识别能力,能够提高肿瘤成像效果。
多重纳米酶CMZM的活体荧光/1H/19F双核磁共振多模态成像
此外,该探针可作为一种级联增强的纳米酶免疫调节器(CMZM),具有超氧化物歧化酶(SOD),过氧化氢酶(CAT),过氧化物酶(POD)和谷胱甘肽氧化酶(GSHOx)多种类酶活性,能够在肿瘤微酸性和过表达GSH微环境中发生瓦解,用于肿瘤的精准1H/19F双核MRI引导化学动力学治疗(CDT)/光动力疗法(PDT)增强的免疫治疗。
多重纳米酶CMZM逆转肿瘤免疫抑制微环境
本文开发了通过19F NMR手段监测POD、GSHOx的类酶活性,不同于以往的光学检测手段,更有望在活体层面实现酶活性检测。CMZM良好的多重纳米酶活性不仅可以通过产生氧气缓解缺氧,促进M2巨噬细胞向M1巨噬细胞的极化;还可以产生大量的ROS(.OH和1O2),消耗GSH并产生坏死肿瘤细胞碎片,共同促进肿瘤组织中树突细胞的成熟和细胞毒性T细胞的浸润,从而逆转免疫抑制微环境。最终,结合免疫检查点阻断剂α-PD-L1,原发肿瘤和远端肿瘤的生长都能够被有效抑制。
该研究以“Augmenting Immunotherapy via Bioinspired MOF-based Ros Homeostasis Disruptor with Nanozyme-Cascade Reaction”为题发表在学术期刊《先进材料》(Advanced Materials)上,精密测量院为该文章的第一完成单位,精密测量院博士生王瑞芳、博士生丘茂松和研究员张磊为共同第一作者,研究员陈世桢和周欣为通讯作者。
该工作得到了国家科技部、国家自然科学基金委和中国科学院的资助。
论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202306748