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針對上述問題，東南大學(xué)附屬中大醫(yī)院居勝紅教授團隊構(gòu)建了一種 ROS 響應(yīng)型納米膠束 IR825@HRG用于共遞送光敏劑 IR825 與 TAM 重編程蛋白 HRG；其經(jīng)靜脈注射后可在腫瘤部位富集，經(jīng) 808 nm 激光觸發(fā)，IR825 同步產(chǎn)生光熱/光動力效應(yīng)誘導(dǎo)腫瘤細胞免疫原性死亡并釋放 DAMPs，激活樹突狀細胞與 CD8? T 細胞，而激光產(chǎn)生的 ROS 就地解離 TK 鍵釋放 HRG，將 M2-TAM 極化為 M1 表型，把免疫抑制性 TME 轉(zhuǎn)為免疫活躍狀態(tài)，實現(xiàn)原位瘤高效消融、遠端轉(zhuǎn)移抑制及長期免疫記憶，為“冷腫瘤”提供一種可精準時空控制的光-免疫協(xié)同治療新范式。該文章于2025年10月10日以《Spatiotemporally Controlled Nanomicelles for Synergistic Phototherapy and Immune Reprogramming in Triple-Negative Breast Cancer》為題發(fā)表于《ACS Nano》上（DOI: 10.1021/acsnano.5c09413）。

研究示意圖

（1）通過scRNA-Seq和數(shù)據(jù)庫的TNBC的免疫景觀和預(yù)后意義

TNBC單細胞測序（圖1a）顯示腫瘤內(nèi)免疫細胞總體增多，但構(gòu)成失衡：巨噬細胞顯著富集，樹突細胞與T細胞相對缺如（圖1b）。TCGA-BRCA隊列K-means將TNBC按免疫浸潤分為高、中、低三組，對應(yīng)免疫細胞豐度熱圖見圖1c。CIBERSORT顯示TNBC組織內(nèi)M2型TAMs為優(yōu)勢亞群（圖1d）。Kaplan–Meier分析表明M2/M1比值高者總生存顯著縮短（圖1e），且M2-TAMs比例升高與CD8⁺T細胞呈負相關(guān)（圖1f、1g）。免疫熒光進一步證實，隨病理分期升高，M1/M2比值下降（圖1h、1i）。

圖1.基于scRNA-Seq和數(shù)據(jù)庫的TNBC的免疫景觀和預(yù)后意義。(a) TNBC患者新鮮組織的scRNA-seq。(b)通過scRNA-seq數(shù)據(jù)富集腫瘤組織中的免疫細胞。(c)熱圖描繪了TCGA-BRCA隊列中高、中、低浸潤樣本中檢測到的免疫細胞類型的平均標準化豐度。(d)使用CIBERSORT算法的TCGA-BRCA隊列樣本中免疫細胞比例的熱圖。(e)原發(fā)腫瘤中根據(jù)M2/M1比值的總生存率Kaplan - Meier曲線。(f)Pearson相關(guān)檢驗CD8+T細胞與M2- tam的相關(guān)性。(g)原發(fā)腫瘤中鑒定的免疫細胞的一致性。(h) I ~ III期TNBC患者(n = 20) M2- tam(CD206)和M1- tam (CD86)免疫熒光染色;(I) TNBC患者各期M1/M2比值的定量統(tǒng)計

（2）IR825@HRG的制備和表征

圖2a~b 的TEM顯示IR825@HRG納米膠束呈均勻球形，粒徑98.7 ± 21.1 nm（圖2a、2b）；ζ電位?18.09 mV，其在DMEM培養(yǎng)基中14天粒徑穩(wěn)定性良好（圖2c、2d）。IR825@HRG納米膠束中IR825的包封率為93.6 %、載藥量15.03 %，HRG對應(yīng)90.71 %、31.67 %。在808 nm激光（1 W cm?2）下，200 μg mL?1 IR825@HRG 2 min升溫42.3 °C，PBS僅4.8 °C（圖2e）；ΔT隨功率增強而升高（圖2f）。紅外熱成像顯示相同IR825濃度（10 μg mL?1）照射5 min后，IR825@HRG組升溫顯著高于游離IR825與PBS（圖2g），且4次開/關(guān)循環(huán)溫度曲線重合（圖2h）。DPBF探針顯示ROS生成呈濃度與時間依賴性（圖2i~j）。4T1荷瘤小鼠24 h CLSM：IR825@HRG組腫瘤HRG熒光為游離HRG的3.2倍（圖2k~l）。

圖2.IR825@HRG NMs的形態(tài)與表征。(a) IR825@HRG的TEM圖像。(b) IR825@HRG的粒徑分布。(c) IR825@HRG的Zeta電位。(d) IR825@HRG在DMEM中的長期穩(wěn)定性。(e)不同IR825濃度和(f)不同功率密度輻照下IR825@ HRG的溫度變化曲線。(g) PBS、游離IR825、IR825@HRG溶液輻照后的紅外熱像圖，(h) IR825@HRG、游離IR825溶液經(jīng)過4次光熱加熱后的溫度變化曲線。(i)不同IR825濃度下808 nm激光照射DPBF與IR825@HRG的吸收光譜;(j)不同照射時間下808 nm激光照射DPBF與IR825@HRG的吸收光譜。(k)注射IR825@HRG后24 h HRG在TNBC腫瘤組織中的積累，(l) alexa647標記的HRG在腫瘤部位積累的熒光強度

（3）體外抗腫瘤療效和ICD誘導(dǎo)

4T1細胞實驗顯示，IR825@HRG納米膠束的胞內(nèi)熒光強度顯著高于游離IR825與PBS組，提示其攝取效率提升（圖3a、3b）；圖3c~d顯示無激光照射時細胞存活率>90%，而808 nm激光（1 W cm?2）照射后存活率隨IR825濃度（10–200 μg mL?1）遞減至約30%，Calcein-AM/PI共染呈現(xiàn)紅色熒光（死細胞）占主導(dǎo)且隨激光功率增強而增加。ROS探針DCFH-DA顯示IR825@HRG+L組綠色熒光強度約為PBS的6倍，且隨功率遞增（圖3e、3f）。ICDM指標同步升高：ATP分泌量達2.8 nmol/10?細胞，為PBS的3.5倍（圖3g）；HMGB1核外泄率>80%，胞外濃度升高2.9倍（圖3h~i）；CRT轉(zhuǎn)位陽性率約75%，顯著高于對照（圖3j~k），表明激光激活的IR825@HRG可高效產(chǎn)生活性氧并誘導(dǎo)強烈免疫原性細胞死亡。

圖3.體外抗腫瘤療效及ICD效果。(a) 4T1細胞與PBS、自由IR825、IR825 NMs和IR825@HRG NMs孵育6 h的CLSM圖像。(b)不同時間點的熒光強度。 (c) 4T1細胞在不同濃度IR825@HRG和激光照射下的細胞活力。(d) 4T1細胞AM和PI活/死染色的CLSM圖像。(e)不同處理后4T1細胞DCF強度的CLSM圖像和(f)不同處理下的熒光強度。(g)不同處理后4T1細胞內(nèi)ATP的分泌情況。(h) 4T1細胞內(nèi)HMGB1紅色熒光的CLSM圖像和(i)不同處理后細胞外HMGB1的分泌情況。(j) 4T1細胞CRT綠色熒光的CLSM圖像。(k)不同處理后的熒光強度

（4）體外抗腫瘤巨噬細胞復(fù)極化

圖4a顯示IL-4刺激48 h后，RAW264.7巨噬細胞呈現(xiàn)典型M2極化形態(tài)并高表達CD206（陽性率85.4 %），同時CD86維持基線水平（陽性率9.8 %），確認M2模型建立成功。隨后給予不同制劑處理并輔以808 nm激光（1 W cm?2，5 min），圖4b~c流式細胞術(shù)顯示IR825@HRG+L組CD86陽性率大幅升至68.2 ± 3.1 %，CD206陽性率降至18.4 ± 2.3 %，對應(yīng)的M1/M2比值達3.7 ± 0.3，顯著高于PBS組（0.12 ± 0.02）、游離HRG組（0.31 ± 0.05）、IR825@HRG無激光組（0.29 ± 0.04）以及IR825+L組（0.68 ± 0.08），差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義。細胞上清ELISA檢測進一步驗證功能轉(zhuǎn)換：抗炎因子IL-10濃度由145 ± 9 pg mL?1降至42 ± 5 pg mL?1，促炎因子IL-12濃度由28 ± 4 pg mL?1升至96 ± 7 pg mL?1，變化幅度均優(yōu)于其余各對照組（圖4d、4e）。

圖4.體外抗腫瘤巨噬細胞再極化。(a)不同處理后巨噬細胞復(fù)極化示意圖。(b)流式細胞術(shù)分析不同處理后M2樣巨噬細胞(CD206)和M1樣巨噬細胞(CD86)的比例和(c) M1/M2比值 (d) ELISA分析不同處理后抗炎IL-10和(e) IL-12

（5）對4T1原發(fā)性腫瘤的抗腫瘤作用

圖5a~b顯示靜脈注射后，IR825@HRG組腫瘤熒光強度于24 h達峰值，顯著高于PBS、游離IR825及IR825 NMs組，圖5c~d的離體成像顯示腫瘤蓄積量提高約3.2倍；圖5e的時間-熒光曲線明確確定24 h為最佳照射窗口。按圖5f顯示實驗以“給藥-24 h-照射-間隔2天”三輪方案執(zhí)行：第0、3、6天尾靜脈注射，每次給藥后24 h進行808 nm激光（1 W cm?2，5 min）。首次照射5 min內(nèi)IR825@HRG+L組腫瘤溫度升至46.1 ± 0.9 °C，顯著高于游離IR825+L組（38.4 ± 1.1 °C）與PBS組（<2 °C）（圖5h~i）；三輪治療期間該組腫瘤體積由初始110 mm3降至45 mm3，終末抑制率92 %，優(yōu)于IR825 NMs+L組（58 %）及游離IR825+HRG+L組（61 %）（圖5g、5j~k）；。TUNEL顯示IR825@HRG+L組陽性面積占比68 ± 5 %（圖5l）。

圖5.對4T1原發(fā)腫瘤模型的抗腫瘤作用。(a)注射治療在不同時間點的體內(nèi)生物分布和(b)腫瘤的定量熒光信號強度。(c)注射后腫瘤和主要器官的離體熒光圖像和(d)腫瘤和主要器官的定量熒光信號強度。(e)激光照射PTT和PDT的抗腫瘤作用。(f)評估4T1原發(fā)腫瘤模型抗腫瘤效果的治療方案示意圖。(g)各組小鼠腫瘤抑制率。(h) 4T1荷瘤小鼠體內(nèi)熱像圖和(i)不同處理后腫瘤溫度曲線。(j) 4T1荷瘤小鼠第14天的腫瘤生長情況，(k)腫瘤的相對體積。 (l)不同治療后所有小鼠的TUNEL染色

（6）4T1荷瘤小鼠中免疫微環(huán)境的重塑

圖6a示意圖顯示激光可觸發(fā)ROS釋放HRG，協(xié)同ICD將“冷”瘤微環(huán)境轉(zhuǎn)為“熱”狀態(tài)，驅(qū)動M2→M1極化并激活后續(xù)免疫級聯(lián)。IR825@HRG+L處理后，瘤內(nèi)F4/80?細胞中CD206?M2比例由58 %降至18 %，CD86?M1由12 %升至51 %，M1/M2比值升至2.8（圖6b–e）；免疫熒光顯示M2面積減少70 %，M1面積增加4.3倍（圖6f~g）。細胞因子檢測結(jié)果顯示IL-10由145 pg mL?1降至43 pg mL?1（降幅70 %，圖6h）；IL-12、IL-6、TNF-α分別升高3.2、2.4、2.1倍（圖6i）。圖6j示意圖顯示檢測范圍涵蓋腫瘤原發(fā)灶及引流淋巴結(jié)（TDLN）；圖6k–r流式結(jié)果顯示腫瘤內(nèi)CD11c?、DC中CD80?CD86?成熟比例由21 %升至64 %，TDLN中由19 %升至71 %（圖6k–r）。瘤內(nèi)CD8?CTL浸潤率由4.7 %增至28 %（圖6s），IHC計數(shù)每視野CD8?細胞由35個增至180個（圖6t、u）。

圖6.4T1荷瘤小鼠免疫微環(huán)境的重塑。(a) TNBC模型中M2樣到M1樣巨噬細胞復(fù)極化的抗腫瘤免疫反應(yīng)示意圖。(b) M2樣細胞(CD206陽性)和(c) M1樣(CD86陽性)巨噬細胞。(d) 4T1腫瘤組織中CD206陽性細胞和(e) CD86陽性細胞表達的量化。(f)合并圖像中CD206陽性細胞(綠色)、CD86陽性細胞(粉紅色)和DAPI標記細胞核(藍色)的免疫熒光圖像 (g)Merge圖像中M1/M2(CD86/CD206)比值的熒光強度。h)腫瘤組織中IL-10和(i) IL-12的量化。(j)原發(fā)腫瘤和TDLN抗原呈遞DC成熟的抗腫瘤免疫反應(yīng)示意圖。(k) CD86和(l) DC成熟標志物CD80在原發(fā)腫瘤中的表達流式細胞術(shù)。(m)計算CD86陽性細胞和(n)CD80陽性細胞的表達。o)流式細胞術(shù)檢測CD86和(p) CD80的表達，它們是TDLN中DC成熟的標志。(q) CD86陽性細胞和(r) CD80陽性細胞的計算表達量。(s)CD8+T細胞的流式細胞術(shù)(n = 6)。(t)CD8⁺T細胞的免疫組織化學(xué)圖像和(u)CD8⁺T細胞的計算表達量

（7）在4T1遠處腫瘤和肺轉(zhuǎn)移模型中的抗轉(zhuǎn)移功效

圖7a為原發(fā)4T1模型的建立及給藥示意圖，具體為第0天接種原發(fā)瘤，第7、10、13天給藥，第8、11、14天激光照射。圖7b–d結(jié)果顯示，IR825@HRG+L組第21天肺表面轉(zhuǎn)移結(jié)節(jié)數(shù)降至3 ± 2個，僅占PBS組（18 ± 4個）的17%，且最大結(jié)節(jié)直徑<0.5 mm；H&E量化轉(zhuǎn)移灶面積占比5%，顯著低于對照組25%。尾靜脈Luc-4T1二次接種模型（圖7e方案：第12天靜注1×10? Luc-4T1細胞）中，圖7f~g第21天活體成像示IR825@HRG+L組肺區(qū)光子通量2.1×10? p s?1 cm?2 sr?1，為PBS組（11.7×10?）的18%，信號面積減少82%；圖7h~i結(jié)果顯示離體肺平均輻射強度1.4×10? p s?1，不足對照組1/6，且肺重量降低63%。

圖7.4T1遠處腫瘤和肺轉(zhuǎn)移模型的抗轉(zhuǎn)移療效。(a) 4T1荷瘤模型中評估遠處腫瘤的治療方案示意圖。(b)觀察期結(jié)束時肺轉(zhuǎn)移性腫瘤結(jié)節(jié)。(c)肺組織H&E染色及(d)不同治療后肺內(nèi)轉(zhuǎn)移性腫瘤結(jié)節(jié)的計算。(e)肺轉(zhuǎn)移模型治療方案示意圖。(f)肺轉(zhuǎn)移瘤第7、14、21天的體內(nèi)生物發(fā)光成像和(g)肺轉(zhuǎn)移瘤熒光強度定量。(h)肺轉(zhuǎn)移瘤第21天的體外生物發(fā)光成像和(i)熒光強度定量