放疗是一种临床上肿瘤治疗的主流策略，广泛用于不同阶段的实体瘤的治疗。对于放射治疗，癌细胞损伤的程度高度依赖于可用氧的浓度。然而，癌细胞的快速生长和异常的血管会导致实体瘤内的缺氧，导致放疗的失败。此外，放射治疗作为一种局部治疗，不能抑制远端扩散肿瘤的生长，因此无法控制肿瘤转移，是导致癌症死亡的最终原因。因此，迫切的需要开发下一代癌症放射治疗策略，不仅可以有效地改善乏氧的肿瘤微环境，还能有效抑制癌细胞转移并且防止肿瘤复发。

  苏州大学刘庄教授课题组利用双乳液法制备了包裹有过氧化氢酶和R837的PLGA纳米粒子（PLGA-R837 @ Cat）。在这个体系中，过氧化氢酶可以高效地分解肿瘤组织间的内源性过氧化氢产生氧气，通过改善肿瘤乏氧以增强放疗疗效；R837是一种Toll样受体-7（TLR-7）激动剂免疫佐剂，可以与内放疗摧毁肿瘤后其残留物中的肿瘤相关性抗原相互作用，产生肿瘤特异性的免疫反应。基于PLGA-R837 @ Cat的放射治疗可以触发肿瘤细胞的免疫原性细胞死亡，产生的肿瘤碎片可以作为肿瘤相关抗原，在含有免疫佐剂的纳米颗粒的帮助下可以有效地诱导抗肿瘤免疫反应。通过进一步组合使用免疫检验点抑制剂CLTA4抗体（以阻断免疫抑制性Treg细胞的作用），该策略可以进一步有效地抑制远端肿瘤的生长。

图1. 基于PLGA-R837 @ Cat的放射疗法与免疫检查点阻断诱导抗肿瘤免疫应答机制的示意图。

图2.该策略可以有效地抑制远端小鼠肿瘤的生长。

  此外，进一步研究发现基于PLGA-R837 @ Cat的放射疗法可以有效地触发免疫记忆效应，保护小鼠免受癌细胞的再次攻击。因此，通过使用具有完全生物相容性的多功能纳米粒子，我们能够将放射疗法与免疫疗法相结合，以实现由局部肿瘤的增强放射引发的全身全身性抗肿瘤治疗结果，有望抑制肿瘤转移和预防肿瘤复发。

图3.该策略可以有效地触发免疫记忆，防止肿瘤的复发。

  因此，利用生物相容性好的多功能纳米粒子PLGA-R837 @ Cat，可以有效地将放射疗法与免疫疗法相结合，以实现由局部肿瘤的放射治疗引发有效地抗肿瘤免疫反应，在与免疫检查点抑制剂的联合使用可以有效地抑制原发性肿瘤及肿瘤转移，并触发强免疫记忆效应，防止肿瘤的复发。

  以上相关成果发表在Advanced Materials（Adv.Mater.2019,1802228）上。论文的第一作者为苏州大学功能纳米与软物质研究院博士生陈倩，共同第一作者为苏州大学功能纳米与软物质研究院硕士生谌佳文，通讯作者为刘庄教授。

  论文链接：https://doi.org/10.1002/adma.201802228