上海
近日，香港科技大学（广州）研究团队在期刊《Advanced Science》上发表了题为“Magnetically Guided Macrophage Immunobots Coordinate Iron-Metabolic Cascades and Immunogenic Ferroptosis for Tumor Immunotherapy”的研究论文，本研究中，研究人员开发了基于巨噬细胞的磁性与代谢编程免疫微型机器人（immunobots），用于主动实体瘤免疫治疗。在功能上，免疫机器人诱导肿瘤细胞发生铁死亡相关的免疫原性细胞死亡（ICD）。在体内，磁导向免疫机器人通过协调重塑肿瘤免疫景观来抑制肿瘤生长。总而言之，这项工作建立了一种磁导向和代谢编程的微型机器人免疫治疗策略，用以克服限制实体瘤细胞疗法的物理、代谢和免疫屏障。
实体瘤微环境多重障碍下过继性细胞治疗的优化方向与效应细胞平台创新路径
01
过继性细胞治疗（ACT）利用活的免疫细胞识别并清除恶性细胞，已彻底改变了癌症免疫治疗领域。尽管基于T细胞的ACT在血液系统恶性肿瘤中取得了显著的临床成果，但其在实体瘤中的更广泛应用仍受限于肿瘤微环境（TME）中的多种障碍，包括抗原异质性、细胞持久性不足、功能耗竭、免疫抑制信号以及肿瘤浸润不足。因此，需要开发其他免疫效应细胞平台以克服这些局限，从而改善晚期实体瘤患者的治疗效果。
混合磁驱动增强免疫机器人在体内的递送与抗肿瘤疗效
02
为了评估免疫机器人在体内的肿瘤靶向递送能力和治疗效果，研究人员在C57BL/6小鼠中建立了皮下同源结直肠癌模型。通过尾静脉注射给予生理盐水、M1巨噬细胞或指定的免疫机器人制剂。在指定情况下，随后对小鼠施加单独的梯度磁场或结合静态和旋转磁场的混合磁场，后者已被证明能有效增强免疫机器人在体外的穿透能。与体内成像结果一致，G6组表现出最显著的抗肿瘤活性。肿瘤生长曲线表明，G6组的肿瘤进展受抑制效果最显著，且在终点时肿瘤体积最小、肿瘤重量最低。为进一步评估肿瘤内递送效率，研究人员对肿瘤组织中的FePt积累量进行了定量分析和组织学检查。ICP-MS分析显示，所有磁导向组均表现出较高的肿瘤内Pt含量，其中G6组含量最高。同样，G6组在肿瘤组织中也表现出更强的普鲁士蓝染色和更持久的DiD相关荧光。图像显示表明在混合磁驱动下，免疫机器人不仅能高效进入肿瘤相关血管，还能进一步渗透到肿瘤实质中。此外，CD31染色和定量分析显示G6组的肿瘤血管区域显著减少，表明该治疗诱导了严重的血管损伤。综上所述，这些结果表明混合磁驱动显著改善了免疫机器人在肿瘤内的沉积、滞留和组织穿透能力。
鉴于体外数据已经表明该系统会诱导肿瘤细胞发生铁死亡相关损伤，研究人员接下来考察了在体内是否也能观察到类似的脂质过氧化表型和抗肿瘤效应。为了进一步评估该治疗策略的体内安全性，研究人员分析了主要器官、血清生化参数和排泄物。实验表明免疫机器人表现出良好的体内生物相容性和全身安全性。
混合磁驱动增强了免疫机器人在小鼠结直肠癌模型中的肿瘤靶向性和抗肿瘤疗效
结论
03
总体而言，本研究支持一种治疗框架，即活体微机器人将靶向递送与局部代谢干预及免疫激活相结合。
参考资料：
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.77760
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