聚焦超聲（FUS）是臨床上治療腫瘤常用的非侵入性技術(shù)，能夠通過(guò)局部熱消融產(chǎn)生對癌癥的免疫刺激效應，但是單獨使用FUS似乎不足以產(chǎn)生很好的抗腫瘤作用。為了克服這一限制，來(lái)自重慶醫科大學(xué)研究團隊在International Journal of Nanomedicine上發(fā)表了Multifunctional Nanoparticles Encapsulating Astragalus Polysaccharide and Gold Nanorods in Combination with Focused Ultrasound for the Treatment of Breast Cancer的文章，介紹了一種多功能納米粒子，可以增強FUS誘導的免疫效應，并實(shí)現系統性、長(cháng)效的抗腫瘤免疫，同時(shí)提供成像和熱增強效果。

接下來(lái)小編帶大家看看研究團隊具體的研究方法和實(shí)驗結果：

首先，研究者們像是在建造一個(gè)微型工廠(chǎng)，通過(guò)一種叫做雙乳化法的技術(shù)，將黃芪多糖（APS）和金納米棒（AuNRs）這兩種“原料"巧妙地封裝進(jìn)了聚乙二醇化聚乳酸-羥基乙酸共聚物（PLGA-PEG）這個(gè)“微型容器"中。在光學(xué)顯微鏡下這些納米粒子不僅形狀均勻，而且大小適中，凍干粉末可以很容易地分散到水溶液中。

接下來(lái)，作者對納米復合物進(jìn)行了體內外的安全評估。CCK-8實(shí)驗中在分析的濃度范圍內，APS、AuNR、PLGA-PEG NP 和 PBS所有組均沒(méi)有明顯的細胞毒性（圖1A）。在小鼠體內長(cháng)時(shí)間靜脈注射 APS/AuNR/PLGA-PEG NP，從血液指標（圖1C）和H&E染色（圖1D)中未發(fā)現明顯的急性或慢性生理毒性。說(shuō)明這些納米粒子在體內外均表現出了良好的生物相容性，沒(méi)有毒副作用。

圖1

在體外成像測試中，這些納米粒子展現出了較強的潛力。在超聲波的幫助下，它們讓腫瘤的位置變得更加清晰，就像是給醫生提供了一副能夠看穿腫瘤的“眼鏡"。作者發(fā)現708 nm 是最佳潛在 PAI 的最大吸光度（圖2D），封裝的 AuNRs 有助于 PA 信號增強并且呈線(xiàn)性關(guān)系（圖2E）

圖2

研究發(fā)現在與聚焦超聲治療結合使用時(shí)，APS/AuNR/PLGA-PEG NPs 顯著(zhù)提高了細胞凋亡率（圖3A)與濃度 (圖3C），降低了活細胞率（圖3B）的 FUS 消融癌細胞和濃度（圖3D）。隨著(zhù)濃度的增加壞死區域（圖4B)也增加。這些結果表明納米復合物可以顯著(zhù)增強體外和體內的熱消融效果。

圖3

圖4

令人興奮的是，這些納米粒子還能激發(fā)我們身體的免疫系統。在體外實(shí)驗中，作者通過(guò)流式細胞術(shù)測定DC上MHC-II、CD80和CD86分子的表達，發(fā)現APS/AuNR/PLGA-PEG NPs可以增強這些分子的表達（圖5A），表明可以促進(jìn)樹(shù)突狀細胞（DCs）的成熟，增強了免疫細胞的活性，降低吞噬功能（圖5B），增強IL-12和IFN-γ的產(chǎn)生（圖5G H）。

圖5

在體內實(shí)驗中，FUS聯(lián)合納米粒子治療后，TNF-α、IFN-γ、IL-4、IL-10和IgG1這些免疫相關(guān)的分子濃度顯著(zhù)升高，IgG2a無(wú)顯著(zhù)變化，免疫反應在第3天達到峰值。（圖6）在H&E染色的腫瘤切片中，APS/AuNR/PLGA-PEG在第3、7和14天時(shí)僅存在一小部分紫藍色（正常細胞核）和更多變形細胞核（核固縮、核碎裂和核溶解） NPs+FUS組，癌細胞凋亡率高，凝固性壞死。（圖7）

圖6

圖7

這篇文章作者讓我們看到了納米復合物的多重能力，不僅能夠作為超聲成像的對比劑，提高成像質(zhì)量，還能增強FUS的熱消融效果，并通過(guò)釋放APS增強免疫反應，從而提高治療效果。既能幫助醫生更好地定位和治療腫瘤，還能夠激發(fā)我們自身免疫。當然體內外實(shí)驗的成功還需要進(jìn)一步在臨床研究來(lái)驗證，去評估在實(shí)際臨床應用中的安全性和有效性。但本文的創(chuàng )新之處就是作者能夠將傳統中藥成分與現代納米技術(shù)相結合，設計出一種多功能納米粒子為臨床上FUS治療提供了新的可能性。這樣解決臨床問(wèn)題的思路和創(chuàng )新方法小編希望能為大家的研究方向帶來(lái)一點(diǎn)啟發(fā)。