胰腺导管腺癌(PDAC)是一种极具侵袭性和致死性的癌症,治疗选择有限且预后极差,常因症状不明显而被晚期诊断,导致患者治疗选择减少。其特征之一是致密的纤维化基质,主要由活化的胰腺星状细胞(PSCs)驱动,这些细胞通过促进细胞外基质(ECM)的过度沉积在纤维化中发挥关键作用。这种致密的基质形成了物理和生物屏障,阻碍药物递送、阻断免疫细胞浸润,并营造出免疫抑制的肿瘤微环境(TME),加速肿瘤进展并导致治疗抵抗。此外,未经治疗的PDAC常会转移到肝脏,进一步增加发病率和死亡率。目前的治疗方法包括手术、化疗、放疗和免疫疗法,但因基质的阻碍和免疫抑制的TME,这些方法的效果不佳。因此,迫切需要创新的治疗方法来改善患者的生存率和生活质量。
针对上述问题,国立清华大学宋信文团队利用小鼠原位模型,开发了一种基于天然免疫引导的治疗策略,用于靶向胰腺导管腺癌(PDAC)。研究设计了一种口服治疗诊断纳米平台,基于β-葡聚糖(βGlus)功能化的纳米颗粒(NPs),其中包含一种βGlus-R848前药,即免疫调节剂雷西喹莫(R848)通过活性氧(ROS)响应的硫缩醛连接子与βGlus结合。该纳米平台通过重新编程肿瘤相关巨噬细胞(MΦ)从免疫抑制的M2表型转变为抗肿瘤的M1表型,有效对抗免疫抑制的TME。βGlus通过与肠道微褶细胞(M细胞)及多种免疫细胞上的Dectin-1受体结合发挥免疫调节作用,而R848则通过激活Toll样受体7/8(TLR7/8)将肿瘤相关MΦ从M2表型重编程为M1表型,增强抗原呈递和细胞毒性T细胞的招募与激活。此外,该平台还结合了Ag2Te量子点(QDs)作为近红外二区(NIR-II)成像探针,用于实时监测小鼠模型中的肿瘤进展和肝转移。通过口服给药后,纳米颗粒通过与肠道Peyer斑中的Dectin-1受体结合进入淋巴系统,随后被表达Dectin-1的内源性MΦ吞噬,并在肿瘤微环境中因ROS水平升高而释放R848,重塑TME,同时通过Ag2Te QDs实现NIR-II成像。该文章于2025年7月21日以《Innate Immunity-Guided Macrophage-Homing Nanoplatform for Oral Tumor Immunotherapy and Real-Time Deep-Tissue Imaging in Pre-Clinical Models》为题发表于《Advanced Materials》(DOI:10.1002/adma.202507607)。
图1 研究示意图
(1)βGlus-R848前药的合成与表征
通过将酵母来源的βGlus的羟基(–OH)与丁二酸酐反应引入羧基(–COOH),制备了羧基化βGlus,并利用ROS响应的硫缩醛连接子构建了前药。¹H NMR谱图显示硫缩醛连接子的特征峰(1.52、2.47、2.73和12.21 ppm),分别对应–C(CH₃)₂、–CH₂、–S–CH₂和–COOH基团,质谱检测到m/z 251.041,与计算质量252.050 Da一致,HPLC分析显示纯度大于98%。随后,通过EDC和NHS在二氯甲烷溶液中将R848的氨基与硫缩醛连接子偶联,生成R848-硫缩醛缀合物,¹H NMR谱图显示新的信号(2.47–2.51和2.71–2.74 ppm),分别对应–CH₂和–S–CH₂基团,质谱检测到m/z 547.205,与计算质量548.213 Da一致,HPLC分析显示纯度大于93%。最后,通过Steglich酯化反应将R848-硫缩醛缀合物与羧基化βGlus连接,反应后通过水溶液纯化,FTIR谱图(图2a)显示自由R848(3410和3689 cm⁻¹)和βGlus(995和1724 cm⁻¹)的特征峰,确认成功偶联。通过调整R848-硫缩醛/βGlus的重量比优化偶联效率(表1),当比例为1.0:1.0时,R848的载药量(LC)约为24%,载药效率(LE)为59.9 ± 1.1%,更高的比例未显著增加LC,反而降低了LE,因此1.0:1.0为最佳比例,后续研究均使用此比例的前药。
(2)Ag2Te量子点的合成与表征
Ag2Te量子点(QDs)因优异的光学性质常被用作NIR-II荧光探针。本研究采用热注入法合成Ag2Te QDs,通过高温反应使银(Ag)和碲(Te)前驱体形成纳米颗粒。透射电子显微镜(TEM,图2b)显示,合成的QDs呈单分散球形,平均直径为2.3 ± 0.4 nm。其超小尺寸(<5–6 nm)有利于体内经肾脏滤过和/或胆道清除,可通过尿液和粪便排泄。高分辨率TEM(HRTEM,图2c)确认了其单晶特性,显示出清晰的晶格条纹,间距为0.23 nm,对应Ag2Te的(−132)晶面。能量色散X射线光谱验证了Ag和Te的存在,确认了合成成功。X射线衍射(XRD,图2d)显示与单斜相Ag2Te匹配的峰,因纳米晶尺寸而展宽。光学特性表征(图2e)显示其吸收峰延伸至NIR区域,荧光发射峰位于约1500 nm。
图2 βGlus-R848/Ag2Te NPs的体外表征。(a)R848、βGlus、βGlus-R848前药、Ag2Te QDs及βGlus-R848/Ag2Te NPs的FTIR谱图;(b)Ag2Te QDs的TEM图像;(c)Ag2Te QDs的HRTEM图像;(d)Ag2Te QDs的XRD图谱与模拟Ag2Te数据对比;(e)Ag2Te QDs在正己烷中的吸收和荧光光谱;(f)βGlus-R848/Ag2Te NPs的TEM图像;(g)βGlus-R848/Ag2Te NPs在SGF或SIF中孵育前后的粒径和zeta电位(DLS测量);(h)βGlus-R848/Ag2Te NPs在SGF或SIF中孵育前后的NIR-II荧光图像及相应强度值;(i)βGlus-R848/Ag2Te NPs在0、50和100 µM H₂O₂中孵育后R848的释放曲线,以及孵育结束时Ag2Te QDs的总累积释放量。n.s.:无显著差异(P > 0.05);*:P < 0.05;**:P < 0.01
(3)βGlus-R848/Ag2Te NPs的制备与表征
优化后的βGlus-R848前药与Ag2Te量子点混合后超声并透析,形成βGlus-R848/Ag2Te NPs,最终选择1.0:0.5的比例用于后续研究。TEM(图2f)显示NPs呈近球形,EDS确认元素均匀分布。DLS测得粒径为175.2 ± 3.8 nm,zeta电位为−19.2 ± 1.2 mV。FTIR(图2a)确认成功包载,R848和Ag2Te量子点的载药量分别为10.5 ± 2.9%和17.3 ± 1.9%。在SGF和SIF中37℃孵育后,NPs的粒径和zeta电位无显著变化(图2g),荧光强度稳定(图2h),表明其在胃肠条件下稳定。HPLC分析显示,NPs在高H₂O₂条件下R848释放显著增加(图2i),NaOCl诱导的释放量高于H₂O₂。ICP-MS分析表明Ag2Te量子点释放依赖于ROS水平(图2i),NPs具有双重ROS响应性释放行为。
(4)βGlus-R848/Ag2Te NPs在巨噬细胞中的细胞毒性
本研究利用巨噬细胞(MΦ)作为βGlus-R848/Ag2Te NPs的移动载体,依靠其天然免疫功能靶向肿瘤。使用RAW264.7细胞评估βGlus-R848/Ag2Te NPs及其组分(R848、Ag2Te量子点)的细胞毒性。如图3a所示,用浓度高达200 µg/mL的NPs或等量的游离R848或Ag2Te量子点处理的细胞,存活率均大于90%,表明毒性极低。因此,后续细胞培养实验均采用200 µg/mL的NPs及其组分浓度。
(5)巨噬细胞对βGlus-R848/Ag2Te NPs的摄取
RAW264.7巨噬细胞与Alexa Fluor 633标记的βGlus-R848/Ag2Te NPs共孵育,CLSM分析显示,NPs被快速摄取,4小时后达到平台期(图3b、c)。用Dectin-1受体抑制剂laminarin预处理细胞显著降低NPs摄取,表明Dectin-1受体在介导NPs摄取中起关键作用。巨噬细胞摄取NPs后,细胞内ROS水平在6小时内相对稳定,9小时达到峰值(图3d)。体内分布结果显示,口服给药后,NPs在TME中于6小时达到平台期(图4c、图5d、e)。TME中升高的ROS水平可能切割NPs中的ROS响应性连接子,触发R848在巨噬细胞内的释放(图2i)。释放后的R848可激活免疫途径,如TLR7/8,这些受体主要位于巨噬细胞的内质网中。R848可将M2型肿瘤相关巨噬细胞重编程为M1表型,增强其抗肿瘤能力。
图3 βGlus-R848/Ag2Te NPs的细胞表征及NIR-II成像能力。(a)R848、Ag2Te量子点和βGlus-R848/Ag2Te NPs在RAW264.7细胞中的细胞毒性分析;(b)CLSM图像及(c)对应的平均荧光强度显示RAW264.7细胞对βGlus-R848/Ag2Te NPs的内吞摄取随时间变化,分别在有无Dectin-1受体抑制剂laminarin预处理的情况下。βGlus-R848/Ag2Te NPs用Alexa Fluor 633标记(红色),溶酶体用LysoTracker(绿色)标记,细胞核用Hoechst 33342(蓝色)染色。(d)RAW264.7细胞经βGlus-R848/Ag2Te NPs处理后随时间变化的ROS水平;(e)流式细胞术分析M2型巨噬细胞经βGlus、R848、Ag2Te量子点或βGlus-R848/Ag2Te NPs处理后CD86和CD206标志物的表达水平;(f)免疫荧光染色的α-SMA在qPSCs、aPSCs及经βGlus、R848、Ag2Te量子点或βGlus-R848/Ag2Te NPs处理的aPSCs中的定量分析;(g)用不同厚度的鸡组织覆盖含βGlus-R848/Ag2Te NPs的试管进行深度依赖成像,比较IVIS和NIR-II成像及(h)对应的信背比(SBR)。n.s.:无显著差异(P > 0.05);*:P < 0.05;**:P < 0.01;***:P < 0.001
图4 βGlus-R848/Ag2Te NPs的口服吸收途径及体内分布。(a)CLSM图像展示βGlus-R848/Ag2Te NPs的吸收途径,包括其与Peyer斑中M细胞的结合及随后被内源性巨噬细胞摄取;(b)口服给药后血浆中R848浓度随时间变化;(c)R848在胰腺肿瘤组织中随时间积累;(d)给药后6小时R848在主要器官中的分布。n.s.:无显著差异(P > 0.05);*:P < 0.05;**:P < 0.01
图5 βGlus-R848/Ag2Te NPs的肿瘤靶向和NIR-II成像能力。(a)在早期和晚期原位PDAC小鼠模型中评估βGlus-R848/Ag2Te NPs肿瘤靶向的实验时间线;(b)口服给药后6小时从多个解剖角度进行NIR-II成像,突出显示在原发PDAC和肝转移中的积累;(c)离体成像确认βGlus-R848/Ag2Te NPs在胰腺肿瘤和肝转移中的积累;(d)给药后3、6、9和24小时的时间序列NIR-II成像及(e)对应的荧光强度,显示在6小时达到荧光峰值。S:胃;I:肠;P:胰腺;L:肝脏。n.s.:无显著差异(P > 0.05);*:P < 0.05;**:P < 0.01
(6)体外免疫调节活性
IL-4诱导RAW264.7巨噬细胞极化为M2表型。经βGlus-R848/Ag2Te NPs及其组分处理后,流式细胞术(图3e)显示,单独使用Ag2Te量子点无显著影响;而游离βGlus、游离R848或βGlus-R848/Ag2Te NPs处理显著增加CD86⁺(M1)细胞比例,降低CD206⁺(M2)细胞百分比,提高M1/M2比值。R848-硫缩醛缀合物的M1/M2比值低于游离R848,不可降解对照组低于ROS响应性NPs,表明硫缩醛连接子降解对释放活性R848及激活TLR7/8至关重要。βGlus-R848/Ag2Te NPs的免疫调节效果优于游离βGlus或R848,显示出协同作用,且提高了R848的溶解性、稳定性和生物利用度,突出了其治疗潜力。
(7)体外抗纤维化活性
胰腺星状细胞(PSCs)在激活后通过过度沉积细胞外基质(ECM)调节PDAC纤维化肿瘤微环境,TGF-β1可驱动其分化为增强纤维化的肌成纤维细胞样细胞。为评估体外抗纤维化效果,用TGF-β1激活小鼠PSCs 24小时(aPSCs),再分别用游离βGlus、R848、Ag2Te量子点或βGlus-R848/Ag2Te NPs处理24小时,以静止PSCs(qPSCs)和未处理的aPSCs作为对照。共聚焦激光扫描显微镜(CLSM)显示,TGF-β1显著上调了aPSCs中α-SMA的表达,表明PDAC基质中肌成纤维细胞的分化和ECM沉积增加(图3f)。单独使用Ag2Te量子点对α-SMA无影响,而βGlus、R848和βGlus-R848/Ag2Te NPs均降低了α-SMA的表达,其中NPs的降低效果最为显著,显示出协同抗纤维化活性。这些结果表明,βGlus-R848/Ag2Te NPs可通过降低基质密度有效减轻PDAC纤维化,缓解纤维化屏障后,这些NPs可能增强药物渗透和免疫细胞浸润到肿瘤微环境中,为PDAC治疗提供了一种有前景的策略。
(8)βGlus-R848/Ag2Te NPs的体外NIR-II成像能力
体外实验比较了βGlus-R848/Ag2Te NPs的NIR-II成像性能与IVIS成像。实验中,毛细管(内径0.4 mm)装有f-βGlus-R848/Ag2Te NPs(用于IVIS)或未标记的βGlus-R848/Ag2Te NPs(用于NIR-II),置于不同厚度的鸡胸组织下。IVIS成像采用640 nm激发和700 nm发射,NIR-II成像采用798 nm激发和1300 nm长通滤波器,图像分析使用ImageJ软件。
如图3g所示,2 mm深度时,IVIS和NIR-II均能成功成像;4 mm时,IVIS失真,NIR-II清晰;6 mm时,IVIS无法区分信号,NIR-II仍清晰;8 mm时,IVIS无法检测信号,NIR-II仍能识别样本管。NIR-II成像在组织穿透和抗背景干扰方面优于IVIS,能在6 mm深度清晰成像,而IVIS在超过2 mm时可靠性降低。NIR-II成像在所有测试深度上均优于IVIS,信背比(SBR)更高,图像更清晰(图3h)。βGlus-R848/Ag2Te NPs表现出强大的NIR-II成像性能,可实现PDAC肿瘤生长、肝转移及治疗反应的深部组织可视化,提高了成像质量和数据可靠性。
(9)口服βGlus-R848/Ag2Te NPs的吸收途径
在FVB小鼠模型中,通过将AK4.4细胞注入胰腺建立原位PDAC肿瘤,评估了口服βGlus-R848/Ag2Te NPs的体内肿瘤靶向能力。实验小鼠口服f-βGlus-R848/Ag2Te NPs分散液后,如图4a所示,大量NPs(绿色)选择性靶向Peyer斑中的M细胞(红色),可能通过NPs上的βGlus与M细胞上的Dectin-1受体相互作用。NPs与M细胞结合后穿过IEB,被下方巨噬细胞(红色)吞噬,随后βGlus-R848/Ag2Te@MΦ通过淋巴管进入肠淋巴系统并到达全身循环。为评估其吸收是否依赖肠淋巴运输,实验小鼠在口服f-βGlus-R848/Ag2Te NPs前预先用环己酰亚胺(一种选择性抑制淋巴运输的化合物)处理。预处理显著降低了Peyer斑中M细胞及其下方巨噬细胞的NPs荧光,表明其吸收依赖淋巴运输。这些结果表明βGlus-R848/Ag2Te NPs能够靶向M细胞,成功穿过IEB,并在肠淋巴系统中被内源性巨噬细胞吞噬。
(10)通过βGlus-R848/Ag2Te@MΦ靶向递送和肿瘤滞留R848
利用HPLC分析了口服给药后βGlus-R848/Ag2Te NPs在PDAC荷瘤小鼠体内的R848血浆浓度-时间曲线。如图4b所示,口服后血浆中未检测到R848,表明由巨噬细胞携带的NPs在全身循环中有效保护了药物。由于血液中的ROS水平显著低于肿瘤局部区域,因此βGlus-R848/Ag2Te NPs@MΦ中的ROS响应性硫缩醛连接子在运输过程中保持稳定,防止药物过早释放。这种稳定性确保了精准的肿瘤靶向,使得肿瘤部位的高ROS浓度能够触发NPs中药物的可控释放。口服给药后,监测了R848在PDAC肿瘤中的滞留情况。在2、4、6、8、24和48小时测量浓度,结果显示R848在6小时达到峰值(图4c)。此时评估了R848在主要器官中的分布(图4d),发现其在PDAC肿瘤中积累最高。这些结果表明βGlus-R848/Ag2Te@MΦ能够高效地将R848选择性递送并滞留在肿瘤部位,突出了由内源性巨噬细胞携带的βGlus-R848/Ag2Te NPs的肿瘤靶向潜力,这可能是由先天免疫信号引导的。
(11)βGlus-R848/Ag2Te@MΦ的肿瘤靶向能力的NIR-II成像评估
在早期和晚期PDAC小鼠模型中,通过NIR-II成像评估了βGlus-R848/Ag2Te@MΦ的肿瘤靶向能力(图5a)。早期PDAC通过注射1×10⁵ AK4.4细胞诱导,7天后形成原位肿瘤且无转移;晚期PDAC通过注射2×10⁵ AK4.4细胞建立,10天后出现肝转移。口服给药后6小时进行多角度NIR-II成像。如图5b所示,背面视图可部分显示原发PDAC(6.3 mm),但无法检测到肝转移(9.3 mm)。右侧视图可检测到晚期PDAC中深度约5.6 mm的肝转移,但视角有限;左侧视图可清晰显示早期和晚期PDAC中深度较浅(4.5 mm)的原发肿瘤。腹面视图在晚期疾病中对深度约4.3 mm的肝转移检测对比度强。这些结果表明βGlus-R848/Ag2Te@MΦ能够选择性地可视化原发和转移部位。健康小鼠的胰腺或肝脏未出现荧光,证实了其离靶积累可忽略不计。离体成像(图5c)证实健康对照组的胰腺或肝脏无荧光,表明离靶积累极少。在PDAC荷瘤小鼠中,早期肿瘤在胰腺有显著摄取,晚期疾病在胰腺肿瘤和肝转移中荧光显著增加。
为确认肿瘤靶向依赖于βGlus而非F-127涂层,早期PDAC小鼠接受了F-127涂层的Ag2Te量子点处理,并在给药后6小时进行成像。无论是体内还是离体成像,胰腺病变中均未检测到荧光;相反,量子点主要定位于胃和肠道,肝脏仅有微弱信号。这一对照实验证实了F-127单独不能介导肿瘤靶向,突出了βGlus在驱动肠道M细胞选择性摄取和随后肿瘤积累中的关键作用。
为了解βGlus-R848/Ag2Te NPs的时间分布,在给药前及给药后3、6、9和24小时进行NIR-II成像。成像结果显示,Ag2Te量子点的荧光强度在原发PDAC肿瘤和转移性肝部位于给药后6小时达到峰值(图5d、e),与PDAC肿瘤中检测到的NPs携带的R848最高浓度相吻合(图4c)。这些结果表明,口服给药后6小时是利用NIR-II成像评估早期和晚期PDAC治疗效果的最佳时间窗口。
(12)口服βGlus-R848/Ag2Te NPs的剂量依赖性效应
早期原位PDAC小鼠模型中,小鼠接受单剂量(第7天)、双剂量(第7天和第9天)和三剂量(第7天、第9天和第11天)的口服βGlus-R848/Ag2Te NPs治疗(图6a)。到第21天,肿瘤重量减少显示出剂量依赖性,三剂量组抑制效果最显著(图6b),所有剂量组小鼠体重保持稳定(图6c)。基于此,选择三剂量方案进一步研究其在早期和晚期PDAC模型中的抗肿瘤效果,对照组包括未处理小鼠及接受游离βGlus或游离R848治疗的小鼠。
早期PDAC模型中,小鼠在肿瘤接种后第7天、第9天和第11天接受三次口服βGlus-R848/Ag2Te NPs(图6a)。游离βGlus或游离R848处理仅表现出有限的肿瘤生长抑制(图6d、e),而βGlus-R848/Ag2Te NPs显著优于所有对照处理,各组小鼠体重无明显变化(图6f)。这些结果突出了βGlus功能化NPs的优越抗肿瘤效果,其被巨噬细胞优先摄取(图4a),作为高效的细胞载体,βGlus-R848/Ag2Te@MΦ在先天免疫信号引导下选择性地在肿瘤部位积累,显示出调节肿瘤微环境的潜力。
流式细胞术分析显示,游离βGlus或游离R848处理使TME中的巨噬细胞极化发生部分转变(图6g),而βGlus-R848/Ag2Te NPs表现出协同效应,使M1样巨噬细胞比例最高,M2样巨噬细胞比例最低,M1/M2比值最大。这些结果表明βGlus-R848/Ag2Te@MΦ在将肿瘤相关M2样巨噬细胞重编程为抗肿瘤M1样表型方面具有强大的免疫调节能力,从而将TME从免疫抑制状态转变为免疫激活状态,抑制肿瘤生长和转移。
通过α-SMA免疫组化染色和Masson三色染色分别评估CAFs活性和胶原蛋白沉积。如图6h所示,βGlus-R848/Ag2Te NPs处理显著降低了α-SMA表达,表明抑制了CAFs的激活和增殖,同时胶原蛋白沉积显著减少,反映了基质重塑。βGlus-R848/Ag2Te NPs治疗促进了CD3⁺ T细胞的浸润和颗粒酶B的分泌,增加了肿瘤细胞凋亡,经TUNEL实验确认。此外,FOXP3和Gr-1免疫染色显示,治疗后TME中调节性T细胞(Tregs)和髓系来源的抑制细胞(MDSCs)显著减少。这些结果突出了βGlus-R848/Ag2Te@MΦ纳米平台的治疗潜力,其不仅激活了具有抗肿瘤活性的免疫细胞(如巨噬细胞和T细胞),还减少了关键的免疫抑制细胞群体。通过同时靶向纤维化基质和免疫抑制的TME,该平台有效缓解了免疫抑制,增强了抗肿瘤免疫,从而提高了整体治疗效果。
图6 早期PDAC模型中βGlus-R848/Ag2Te NPs的抗肿瘤效果及肿瘤微环境调节。(a)建立早期和晚期PDAC模型及相应治疗时间线;(b)不同剂量治疗后小鼠肿瘤重量;(c)治疗后小鼠体重变化;(d)不同治疗组肿瘤重量;(e)不同治疗组肿瘤照片;(f)不同治疗方案后小鼠体重变化;(g)治疗后肿瘤组织中CD86和CD206标志物的表达水平;(h)肿瘤组织的组织学分析,包括α-SMA、Masson三色、CD3、颗粒酶B、TUNEL、FOXP3和Gr-1染色。n.s.:无显著差异(P > 0.05);*:P < 0.05;**:P < 0.01;***:P < 0.001
(13)晚期PDAC模型中βGlus-R848/Ag2Te NPs的治疗效果
在晚期PDAC模型中,小鼠在肿瘤接种后第10天、第12天和第14天接受三次口服βGlus-R848/Ag2Te NPs(图6a)。与对照组相比,该治疗显著抑制了原发肿瘤的生长(图7a、b),并显著减少了肝转移结节的数量(图7c),小鼠体重无显著变化(图7d)。通过流式细胞术分析评估βGlus-R848/Ag2Te NPs是否能够通过巨噬细胞靶向递送重编程原发肿瘤微环境中的巨噬细胞极化。结果显示,治疗组的巨噬细胞表现出明显的免疫激活表型,M1样巨噬细胞增加,M2样巨噬细胞减少,M1/M2比值在所有组中最高(图7e)。这些结果突出了βGlus-R848/Ag2Te NPs通过巨噬细胞靶向免疫调节抑制肿瘤进展和预防转移的治疗潜力。
图7 晚期PDAC模型中βGlus-R848/Ag2Te NPs的抗肿瘤效果及肿瘤微环境调节。(a)原发肿瘤重量;(b)不同治疗组肿瘤照片;(c)治疗后观察到的肝转移结节数量;(d)治疗后实验小鼠体重变化;(e)治疗后原发肿瘤组织中CD86和CD206标志物的表达水平。n.s.:无显著差异(P > 0.05);*:P < 0.05;**:P < 0.01;***:P < 0.001
(14)2.15 NIR-II成像用于实时监测治疗进展
小鼠在βGlus-R848/Ag2Te NPs治疗的不同阶段接受NIR-II成像。成像时间点包括首次给药后6小时(图5d、e)、第三次给药后6小时以及第三次给药后10天(图6a)。实验小鼠左侧成像显示,经βGlus-R848/Ag2Te NPs治疗后,原发肿瘤的荧光强度发生变化。健康对照小鼠未检测到荧光,确认正常胰腺组织中无NPs积累(图8a)。早期和晚期PDAC小鼠的荧光强度逐渐下降,与治疗后肿瘤消退一致(图6d和图7a),这可能归因于先天免疫引导的巨噬细胞靶向介导的NPs积累减少。图8b展示了腹侧成像以评估治疗后肝转移的进展。健康和早期PDAC小鼠未检测到荧光,表明肝脏中无βGlus-R848/Ag2Te@MΦ积累且无转移。晚期PDAC小鼠肝脏内的荧光强度逐渐下降,手术暴露肝脏的大体解剖照片(图S17)确认了荧光的解剖来源,表明治疗干预抑制了肿瘤转移。这些成像结果表明,βGlus-R848/Ag2Te NPs不仅具有治疗效果,还作为有效的成像剂,能够实时可视化深部组织PDAC进展和肝转移。这种口服给药的肿瘤靶向系统结合了治疗活性与成像能力,成为PDAC治疗的有前景的治疗诊断纳米平台。
图8 NIR-II成像实时监测治疗进展。(a)左侧成像显示βGlus-R848/Ag2Te NPs在原发肿瘤中的积累及治疗后肿瘤消退,荧光强度发生变化;(b)腹侧成像揭示肝转移中NPs的存在减少,表明治疗抑制了肿瘤扩散,荧光强度相应变化。S:胃;I:肠;P:胰腺;L:肝脏。n.s.:无显著差异(P > 0.05);*:P < 0.05;**:P < 0.01
本研究中,口服给药的βGlus-R848/Ag2Te NPs被肠道驻留巨噬细胞选择性摄取,经淋巴系统进入全身循环。这一过程使βGlus-R848/Ag2Te@MΦ能够自然靶向原发肿瘤和转移病灶,可能受先天免疫反应的促炎信号引导,从而增强靶向递送。在肿瘤部位,肿瘤相关巨噬细胞从免疫抑制的M2表型被重编程为免疫激活的M1状态,促进基质纤维化降解,增强T细胞浸润,将肿瘤微环境从免疫抑制转变为免疫激活,最终提高早期和晚期纤维化PDAC的治疗效果。此外,该肿瘤靶向纳米平台集成的NIR-II成像能力,可实时监测深部组织PDAC及肝转移的治疗反应,凸显其在有效治疗和持续疾病监测中的潜力。
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