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免疫光疗中，开发在单近红外（NIR）激光照射下具有高光热转换效率（PCE）和强活性氧生成能力的光疗药物颇具挑战。研究人员制备 IT-4F 纳米颗粒（NPs），其可用于 NIR 荧光成像引导的光热疗法（PTT）和光动力疗法（PDT），有效抑制肿瘤，该成果意义重大。
在肿瘤治疗的战场上，免疫光疗正逐渐崭露头角。免疫光疗中的光动力疗法（PDT），就像是一位精准的 “杀手”，利用光敏剂在激光照射下产生的高细胞毒性活性氧（ROS），能高效地原位杀死肿瘤细胞，同时还能释放肿瘤相关抗原，激活免疫系统，对远处和转移性肿瘤也能发起攻击。不过，这位 “杀手” 也有自己的烦恼。肿瘤微环境（TME）的缺氧特性限制了 PDT 中 ROS 的产生，缺氧会让肿瘤细胞的代谢发生重编程，损害免疫细胞的功能，影响免疫反应。而且，TME 中的免疫抑制细胞，像 M2 巨噬细胞和调节性 T 细胞（Tregs），还会 “助纣为虐”，进一步抑制抗肿瘤免疫反应。另外，PDT 诱导的单一细胞死亡模式会减少肿瘤特异性抗原，限制原位肿瘤疫苗的生成，削弱免疫光疗的整体效果。
为了突破这些困境，湖南师范大学第一附属医院、中南大学等机构的研究人员踏上了探索之旅。他们将目光聚焦在一种具有受体 - 供体 - 受体（A - D - A）结构的分子 IT-4F 上，通过与 DSPE-PEGNH2组装，制备出了水可分散的纳米颗粒（NPs），并将其应用于近红外荧光引导的免疫光疗（IPT）。这项研究成果发表在《Journal of Nanobiotechnology》上，为肿瘤治疗带来了新的希望。
研究人员在探索过程中，运用了多种关键技术方法。在材料制备上，将 IT-4F 与 DSPE-PEGNH2溶解、超声、透析得到 IT-4F NPs。通过多种光谱仪对其光物理性质进行测定，如用 Shimadzu UV-2600 分光光度计测 UV-vis 光谱。细胞实验方面，利用 MTT 法检测细胞毒性，用多种荧光探针检测细胞内 ROS。动物实验则建立小鼠皮下肿瘤模型，进行体内荧光成像、光热成像等检测。
在研究成果方面，首先是 IT-4F NPs 的光物理性质。IT-4F 的 A-D-A 结构使其具有近红外吸收和荧光特性，与 DSPE-PEGNH2组装成 NPs 后，吸收和荧光峰分别红移至 728nm 和 817nm ，Zeta 电位为 -23.7mV，分散性良好，在 7 天内保持稳定，平均直径约 103nm，适合细胞摄取。其光稳定性优异，在 735nm 激光照射下，吸收光谱变化极小。同时，IT-4F NPs 还展现出强大的活性氧生成和光热转换能力。在 735nm 激光照射下，能有效生成单线态氧（1O2）和超氧阴离子（O2-·） ，1O2生成量子产率达 31.5%。光热转换效率（PCE）高达 42.8%，多次激光开关循环后仍能保持良好性能。
细胞实验结果令人欣喜。MTT 实验表明，单独的 IT-4F NPs 或激光照射对 4T1 细胞活力影响较小，二者联合则显著降低细胞活力，具有协同光疗潜力，且对正常细胞影响小。多种荧光探针实验证实，IT-4F NPs 在激光照射下能高效进入细胞并产生 ROS，即使在缺氧环境下也能杀死肿瘤细胞。免疫原性细胞死亡（ICD）实验显示，IT-4F NPs 联合激光照射可显著增加 4T1 细胞表面 CRT 暴露，促进 HMGB1 和 ATP 释放，增强抗肿瘤免疫反应。同时，该处理还诱导了 PANoptosis，激活了凋亡、焦亡和坏死性凋亡相关蛋白。
动物实验进一步验证了 IT-4F NPs 的疗效。在 4T1 荷瘤小鼠中，IT-4F NPs 肿瘤内注射后，肿瘤部位呈现强近红外荧光，激光照射后温度大幅升高，展现出良好的体内荧光和光热成像能力。纳米颗粒主要在肝脏和脾脏积累。治疗实验中，IT-4F NPs + 激光治疗组肿瘤生长显著抑制，小鼠生存率提高，肺部转移减少。对肿瘤和主要器官的分析表明，该治疗有效诱导肿瘤细胞死亡，抑制肿瘤生长，且生物相容性良好。免疫分析发现，该治疗可增强肿瘤特异性免疫反应，增加 CD8+ T 细胞、CD4+ T 细胞浸润，减少免疫抑制细胞比例。在患者来源的类器官实验中，IT-4F NPs 也表现出显著的抗肿瘤效果。
研究结论表明，基于 IT-4F 分子的 A-D-A 型光疗药物在肿瘤免疫光疗中表现卓越。IT-4F NPs 在 735nm 单波长激光激发下，能同时产生 ROS 和热，光热转换效率高，光稳定性和生物相容性好。在肿瘤治疗中，通过光热疗法（PTT）和光动力疗法（PDT）联合，有效诱导肿瘤细胞发生 ICD 和 PANoptosis，重塑肿瘤免疫微环境，增强抗肿瘤免疫反应，在患者来源的类器官模型中也展现出显著疗效。这项研究为癌症治疗提供了一种高效、安全且前景广阔的新策略，为推进癌症免疫光动力治疗提供了重要的理论和实践支持，有望在未来的肿瘤治疗领域发挥重要作用，为众多癌症患者带来新的曙光。
