来源:《光电进步》(2024)

光疗是一种安全有效的肿瘤治疗方法，包括光热疗法(PTT)和光动力疗法(PDT)。PTT是利用激光激活光热转化剂，利用高温杀死肿瘤细胞，而PDT是刺激光敏剂产生活性氧(reactive oxygen species, ROS)杀死肿瘤细胞。

有研究显示PTT/PDT联合治疗的潜力，但受限于肿瘤内低氧含量，单一治疗往往不足以对肿瘤产生有效和长期的治疗效果。

同时，光疗触发抗癌免疫反应的能力有限，局部免疫刺激难以激活全身抗肿瘤免疫反应。提高光疗刺激全身免疫反应的能力有待进一步研究。

一氧化氮(NO)在人体的生理和病理过程中具有多种功能，它与PDT产生的活性氧(ROS)发生关键的相互作用，形成活性氮(RNS)。

这些RNS可以通过杀死肿瘤细胞来增强缺氧条件下PDT的疗效，同时也显著影响免疫反应。

目前的研究表明，RNS可以抑制免疫抑制细胞，并使肿瘤相关巨噬细胞极化为m1样表型。因此，NO/ROS/RNS级联生成策略在激活全身、长期抗肿瘤免疫应答方面具有很大的潜力。

然而，难以精确控制NO释放的位置和时间，以及单线态氧的寿命短(通常为3-6 ms)和有限的扩散范围(~ 20 nm)阻碍了RNS的产生。

采用纳米颗粒同时递送NO供体和光敏剂，同时激光照射肿瘤部位启动PTT/PDT，可实现NO/ROS/RNS的现场级联释放，可显著提高RNS的生成和抗肿瘤疗效。

一项新的研究提出了一种近红外触发激活的活性氮纳米反应器(PBNO-Ce6)，该反应器可以在体内同时产生一氧化氮(NO)、活性氧(ROS)和活性氮(RNS)，在体内杀死肿瘤细胞，增强局部和全身的长期抗肿瘤免疫反应，保护组织免受肿瘤的再次攻击。这篇论文发表在《光电进展》杂志上。

这种纳米反应器是基于普鲁士蓝纳米粒子(PB)。首先在PB晶体结构中掺杂硝普钠(SNP)作为NO供体，合成了经激光刺激后能释放NO的PBNO纳米颗粒，然后在纳米颗粒表面介孔上负载光敏剂Ce6，实现PTT/PDT联合治疗。

释放的NO与光敏剂对RNS产生的ROS结合，大大提高了对肿瘤的光动力/光热治疗效果，激活了抗肿瘤免疫应答。

实验证实，激光照射对PBNO-Ce6进行预热，与单药治疗相比，NO联合ROS的肿瘤杀伤能力在体外和体内均显著提高。活死细胞染色和流式细胞术结果显示，PBNO-Ce6诱导肿瘤细胞凋亡增多。

更令人感兴趣的是其调节免疫反应激活的能力，与对照PB-Ce6(负载Ce6的普鲁士蓝纳米颗粒)相比，PBNO-Ce6治疗导致细胞毒性T淋巴细胞显著增加2.7倍，调节性T细胞显著减少62%，这标志着比传统PTT/PDT有显著改善。

PBNO-Ce6作为一种前所未有的nir触发RNS纳米反应器，具有协同光动力/光热效应和强大的免疫刺激活性。这种设计策略可以作为一个多功能平台，与免疫检查点抑制剂或化疗联合使用，进一步改善恶性肿瘤的预后。