光热免疫一体化纳米粒在三阴性乳腺癌治疗中的应用

三阴性乳腺癌(Triple-Negative Breast Cancer,TNBC)是乳腺癌中最具侵袭性的亚型,由于具有高转移性等特性,导致其临床治疗效果不佳,因此迫切需要找到更有效的治疗策略。近年来,将光热治疗与LY-188011免疫治疗相结合的治疗手段已经在癌症治疗中取得很大的进展。光热治疗(Photothermal Therapy,PTT)不仅能有效地杀伤实体瘤,还能通过释放肿瘤相关的炎性蛋白以刺激机体的免疫反应,从而与免疫疗法相结合能够达到协同治疗肿瘤的效果。其中,吲哚菁绿(Indocyanine Green,ICG)介导的光热疗法联合免疫佐剂半乳糖化壳聚糖(Glycated Chitosan,GC)已针对晚期乳腺癌患者开展临床试验,不但可以清除原位的实体瘤,而且可以有效抑制远端转移瘤。但临床治疗中所用ICG与GC采用分别注射的方式,且ICG代谢快极易影响光热效果,同时GC也因分子较大难以有效与细胞作用。因此,针对这些问题,本文通过构建光热免疫一体化纳米颗粒GC@ICG,用于结合光热疗法应用于TNBC的治疗。具体研究内容如下:1.GC@ICG纳米颗粒的制备以及理化表征。首先,引入5β-胆烷酸(5βCA)与GC通过酰胺键偶联得到聚合物(5βCA-GC),并与ICG通过自组装的方式制备得到GC包裹ICG的纳米颗粒。并利用傅里叶变换红外光谱仪、扫描电镜(SEM)等仪器,对纳米颗粒的化学结构、形貌大小、及光热转换性能等进行了评估。结果显示:5βCA的羧基通过酰胺键成功地与GC的氨基结合,并且合成的GC@ICG纳米颗粒呈球状形态,均一性良好,同时具有良好的稳定性和光热转换性能。2.GC@ICG纳米颗粒的体外细胞学评价。采用CCK-8试验检测GC@ICG对细胞的毒性,并通过共聚焦显微镜来分析细胞对GC@ICG纳米颗粒的摄取情况。此外,还测定GC@ICG纳米颗粒在近红外激光的照射下引起的细胞毒性和光热杀伤的效果以及基于GC@ICG纳米颗粒的光热治疗诱导的免疫原性肿immediate early gene瘤细胞死亡的情况。体外研究结果显示:GC@ICG纳米颗粒能够进入肿瘤细胞内部且几乎没有毒性;在激光的照射下,GC@ICG吸收光能产生热能杀死肿瘤细胞,同时定位在肿瘤细胞内的GC能与凋亡过程中产生的抗原结合,进一步增强免疫应答效应。3.GC@ICG纳米颗粒的体内动物学评价。首先,构建了4T1小鼠乳腺癌肿瘤模型;通过监测治疗后各组小鼠的肿瘤大小及体重的变化,以评价治疗的效果;并对治疗后小鼠肺部以及肿瘤部位的组织进行病理切片,进行H&E染色和免疫荧光染色,以分析GC@ICG纳米颗粒在体内引起的特异性抗肿瘤免疫反应。体内研究结果显示:GC@ICG联合光热治疗不仅能够有效地杀伤原位肿瘤细胞,而且能够引发长期的抗肿瘤免疫效应,抑制肿瘤的转移;此外,治疗组远端肿瘤切片的免疫荧光染色结果显示,经过激光+GC@ICG治疗后,能够有效地上调抗肿瘤免疫细胞(CD8~+T细胞)以及下调M2型巨噬细胞和调节性T细胞的IACS-10759纯度数量,发挥了出色的抗肿瘤免疫效应,且对小鼠无明显的毒副作用。综上所述,本课题构建了一种一体化的GC@ICG纳米颗粒,它不仅可以进入到肿瘤细胞内部对原位肿瘤细胞进行有效的杀伤,此外还有效抑制了远端转移瘤的生长。该策略为三阴性乳腺癌的临床治疗提供了新思路。