活化巨噬细胞运载金纳米棒靶向渗透乳腺肿瘤光热治疗的研究

The rapid development of nano thermal materials provide a new strategie for precisely treatment of tumor. But due to the complicated micro-environment in vivo, tumor cells adapting to avoid the identification of nano-materials, compact tissue structureof tumor and the lack of lymphatic circumfluence, it is difficult for nano-materials to effectively target and penetrate the tumor, exerting anti-cancer effects. This project aims to use interferon gamma (IFN-γ) to activate macrophages, enhancing the ability that macrophage immune targeted penetrates tumor tissue and phagocytic delivery gold nanorod, and then to study the mechanism of macrophages delivering gold nanorods. When macrophages deliver gold nanorods to the breast tumor, gold nanorods under the near-infrared laser converted light energy into heat energy, killing tumor cells. In this project, macrophages highly immunity targeting tumor synergy with gold nanorods photothermal therapy for cancer to overcome nano-materials low targeting, defects of penetrating tumor and reduce nanomaterials remain in the non-treatment area. Thus, we are to establish a breast cancer photothermal treatment of macrophage highly targeting delivery gold nanorods to tumor.

纳米光热材料研究的高速发展为精确治愈肿瘤提供了新的思路，但由于生物体内的微环境较为复杂，肿瘤细胞能够不断适应并躲避纳米材料的识别，加之肿瘤组织结构致密、缺乏淋巴回流的特点，使得纳米材料很难有效地靶向并渗透肿瘤组织发挥抗癌功效。本项目拟采用干扰素-γ (IFN-γ) 活化巨噬细胞，提升巨噬细胞免疫靶向渗透肿瘤组织以及细胞吞噬装载金纳米棒的能力，并对巨噬细胞运载金纳米棒靶向渗透肿瘤组织的输送机制进行研究。当巨噬细胞将金纳米棒运载到乳腺肿瘤部位后，金纳米棒在近红外激光的照射下将光能转换为热能，进而将乳腺肿瘤细胞杀死。本项目将巨噬细胞高靶向识别肿瘤、抑制肿瘤生长的免疫能力与金纳米棒光热治疗肿瘤相结合，克服纳米材料在体内靶向、渗透肿瘤能力的不足，降低纳米材料在非治疗区域的残留。从而构建以巨噬细胞为载体的高靶向输送金纳米棒光热治疗乳腺肿瘤的治疗策略。

癌症，依旧严重地威胁着我们的健康。每年全球有约1500万的新增癌症病患。其中乳腺癌由于早期症状不明显以及容易复发，严重威胁女性的身体健康和宝贵生命。因此，现阶段亟需研发有效的治疗方法。近十年来，由于科技的迅猛发展，学科间的交叉研究不断得到强化，各种新颖的癌症防治策略不断被提出，从而为治愈乳腺癌带来了新的希望。其中，新兴的免疫细胞治疗技术与纳米光热疗法被人们寄予厚望，免疫细胞治疗技术通过增强人体的免疫系统来抑制肿瘤细胞的生长，在治疗的毒副作用上要优于化疗、放疗等特异性不强的治疗方法。其次，在人体免疫系统中，部分免疫细胞的免疫活性被激活后能特异地识别肿瘤细胞，活化后的免疫细胞经人体的循环系统富集到肿瘤细胞周围，通过吞噬、分泌免疫抗肿瘤生长因子等方式杀伤肿瘤细胞。纳米光热疗法则是利用纳米光热制剂在近红外光的照射下具有很强的表面等离子共振吸收效应，高效地将光能转化为热能，使肿瘤产生局部超高温度从而杀死肿瘤细胞。但由于生物体内的微环境较为复杂，肿瘤细胞能够不断适应并躲避纳米材料的识别，加之肿瘤组织结构致密、缺乏淋巴回流的特点，使得纳米材料很难有效地靶向并渗透肿瘤组织发挥抗癌功效。因此，本项目构建了以巨噬细胞载体输送7 nm直径金纳米棒（sAuNR）光热治疗乳腺肿瘤的递送和治疗系统。与常规的14 nm直径金纳米棒相比，小尺寸的sAuNRs表现出更高的巨噬细胞摄取性能和更低的细胞毒性，sAuNRs通过牛血清白蛋白（BSA）修饰后更有利于巨噬细胞的摄入运载。而装载金纳米棒的巨噬细胞在肿瘤组织中有着更好的分散性，金纳米棒在肿瘤组织中的分布范围明显大于直接注射金纳米棒材料组别，同时金纳米棒的在肿瘤内的分布更为均匀。在近红外激光的照射下，金纳米棒能高效地将光能转化为热能提供优异的杀灭肿瘤细胞的能力。本项目将巨噬细胞高靶向识别肿瘤、抑制肿瘤生长的免疫能力与光热治疗肿瘤相结合，克服纳米材料在体内靶向、渗透肿瘤能力的不足，降低纳米材料在非治疗区域的残留。从而构建以免疫细胞为载体的高靶向光热治疗乳腺肿瘤的治疗策略本项目将巨噬细胞高靶向识别肿瘤、抑制肿瘤生长的免疫能力与光热治疗肿瘤相结合，克服纳米材料在体内靶向、渗透肿瘤能力的不足，成功构建以免疫细胞为载体的高靶向光热治疗乳腺肿瘤的治疗策略，推进纳米技术在癌症治疗中的临床应用。