双磁驱动纳米酶用于胶质母细胞瘤免疫治疗：通过磁热效应和近红外增强铁死亡（ferroptosis）及细胞凋亡（apoptosis）实现治疗效果

《Materials Today Bio》：Dual–magnetically driven nanozymes for glioblastoma immunotherapy via magnetothermal and NIR–amplified ferroptosis and apoptosis

胶质母细胞瘤治疗中，本文开发了一种双磁驱动纳米酶MFCF，通过SMF和AMF协同增强血脑屏障穿透，结合近红外激光实现精准肿瘤定位。MFCF通过磁热效应和酶催化作用协同放大ROS生成，诱导铁死亡和凋亡，同时激活系统性抗肿瘤免疫应答，并利用超顺磁特性进行MRI实时监测，显著提高胶质母细胞瘤治疗效果。

　　在面对胶质母细胞瘤（GBM）这一中枢神经系统中最致命的恶性肿瘤时，传统的治疗方法如手术切除和化疗往往难以实现彻底治愈。这是因为GBM具有高度侵袭性和异质性，使得这些疗法在实际应用中面临诸多挑战。与此同时，血脑屏障（BBB）的存在进一步限制了纳米药物在肿瘤组织中的有效积累，从而影响整体治疗效果。为此，科学家们不断探索新的纳米递送系统，以克服BBB的阻碍并提高治疗的精准度和效率。

为了解决上述问题，研究人员开发了一种具有双磁驱动特性的纳米酶，命名为Mo_0.2Fe_2.8O₄@CeO_x/FA（MFCF）。该纳米酶不仅具有多种酶催化活性，还能够在交替磁场（AMF）和静态磁场（SMF）的作用下实现响应性。MFCF通过磁性引导在SMF下实现BBB穿透，并在AMF作用下产生磁热效应，从而增强肿瘤的靶向富集和治疗效果。此外，该纳米酶能够通过近红外（NIR）激光诱导光动力治疗（PDT），进一步增强治疗的协同效应。

在细胞实验中，研究人员通过荧光标记和共聚焦显微镜观察，证实了MFCF在GBM细胞中的有效摄取。结果显示，MFCF在AMF和NIR激光的共同作用下，能够显著提高细胞死亡率，其作用机制涉及过氧化氢（H₂O₂）介导的活性氧（ROS）生成、谷胱甘肽（GSH）耗竭以及氧化应激的增强，从而诱导细胞发生铁死亡（ferroptosis）和凋亡（apoptosis）。此外，MFCF还能够通过调节肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）的极化状态，将M2型巨噬细胞转化为具有促炎特性的M1型巨噬细胞，从而重塑肿瘤微环境（TME），提升免疫治疗的效果。

在体内实验中，研究人员建立了GBM小鼠模型，并通过静脉注射MFCF纳米酶进行治疗。结果显示，MFCF在SMF和AMF的共同作用下，能够显著增强肿瘤的靶向富集和治疗效果。同时，MFCF在体内表现出良好的磁共振成像（MRI）特性，特别是在T₂加权成像中，能够提供高对比度的影像，从而实现治疗过程的实时监测和定量评估。此外，体内实验还证实了MFCF对小鼠体重和生存时间的影响，结果显示治疗组小鼠的生存时间显著延长，说明MFCF在体内具有良好的生物安全性。

为了进一步验证MFCF的免疫调节能力，研究人员通过流式细胞术和ELISA方法分析了不同治疗条件下小鼠体内免疫细胞的分化和激活情况。结果显示，MFCF能够显著促进T细胞的分化和浸润，同时增强树突状细胞（DCs）的成熟和功能，从而激活全身性抗肿瘤免疫反应。此外，MFCF还能够通过调节TME，减少免疫抑制因子的表达，提高抗肿瘤免疫的疗效。

在基因层面，研究人员通过转录组测序（RNA-sequencing）分析了不同治疗条件下肿瘤组织的基因表达变化。结果显示，MFCF能够显著改变与铁死亡、凋亡和免疫反应相关的基因表达，进一步验证了其在体内通过多种机制发挥抗肿瘤作用的潜力。这些基因的变化不仅包括与铁代谢和氧化应激相关的基因，还包括与免疫应答相关的基因，表明MFCF在GBM治疗中能够同时激活免疫系统并重塑免疫微环境。

综上所述，MFCF纳米酶的开发为GBM的治疗提供了新的思路和方法。通过结合磁性引导和多酶催化活性，MFCF能够在克服BBB和TME障碍的同时，实现精准的靶向治疗。其在体内不仅能够有效诱导细胞死亡，还能够通过调节免疫微环境，增强抗肿瘤免疫反应，从而显著提高治疗效果。此外，MFCF在体内表现出良好的生物安全性，为其在临床中的应用提供了坚实的基础。这一研究不仅为GBM的治疗提供了新的纳米平台，也为未来开发具有多重功能的纳米材料在癌症治疗中的应用提供了重要的参考。