Améliorer la capacité de la photothérapie à stimuler la réponse immunitaire systémique au cancer

La photothérapie est une méthode sûre et efficace de traitement des tumeurs, comprenant la thérapie photothermique (PTT) et la thérapie photodynamique (PDT). Le PTT fait référence à l’utilisation du laser pour activer des agents de conversion photothermique et utiliser une température élevée pour tuer les cellules tumorales, tandis que le PDT stimule les photosensibilisateurs pour produire des espèces réactives de l’oxygène (ROS) pour tuer les cellules tumorales.

Des études ont montré le potentiel thérapeutique combiné du PTT/PDT, mais limité par la faible teneur en oxygène des tumeurs, la monothérapie est souvent insuffisante pour produire des effets thérapeutiques efficaces et à long terme sur les tumeurs.

Dans le même temps, la capacité de la photothérapie à déclencher la réponse immunitaire contre le cancer est limitée et la stimulation immunitaire locale est difficile à activer la réponse immunitaire antitumorale systémique. L’amélioration de la capacité de la photothérapie à stimuler la réponse immunitaire systémique nécessite des recherches plus approfondies.

L’oxyde nitrique (NO) a de multiples fonctions dans les processus physiologiques et pathologiques du corps humain, et une interaction critique se produit entre lui et les espèces réactives de l’oxygène (ROS) produites par la PDT pour former des espèces réactives de l’azote (RNS).

Ces RNS pourraient améliorer l’efficacité de la PDT dans des conditions hypoxiques en tuant les cellules tumorales, tout en affectant de manière significative la réponse immunitaire.

L’étude actuelle démontre que le RNS peut supprimer les cellules immunosuppressives et polariser les macrophages associés aux tumeurs en phénotypes de type M1. Ainsi, la stratégie de génération en cascade de NO/ROS/RNS présente un grand potentiel pour activer des réponses immunitaires antitumorales systémiques à long terme.

Cependant, la génération de RNS est entravée par la difficulté de contrôler avec précision l’emplacement et le moment de la libération de NO, ainsi que par la courte durée de vie (généralement 3 à 6 ms) et la plage de diffusion limitée (~ 20 nm) de l’oxygène singulet.

En utilisant des nanoparticules pour délivrer du NO donneur et un photosensibilisateur en même temps, et en appliquant une irradiation laser au site tumoral pour initier le PTT/PDT en même temps, une cascade sur site de libération de NO/ROS/RNS peut être obtenue, ce qui peut considérablement améliorer la production de RNS et l’efficacité anti-tumorale.

Les auteurs d’une nouvelle étude proposent un nanoréacteur d’azote réactif activé par un déclencheur NIR (PBNO-Ce6), qui peut produire simultanément de l’oxyde nitrique (NO), des espèces réactives de l’oxygène (ROS) et des espèces réactives de l’azote (RNS) sur place pour tuer la tumeur. cellules in vivo, améliorent la réponse immunitaire antitumorale locale et systémique à long terme et protègent les tissus contre la réattaque des tumeurs. Le papier est publié dans la revue Avancées opto-électroniques.

Ce nanoréacteur est basé sur des nanoparticules de bleu de Prusse (PB). Les nanoparticules de PBNO, qui peuvent libérer du NO après stimulation laser, ont d’abord été synthétisées en dopant du nitroprussiate de sodium (SNP) dans la structure cristalline du PB en tant que donneur de NO, puis le photosensibilisateur Ce6 a été chargé sur le mésopore de surface des nanoparticules pour obtenir un PTT/PDT. thérapie combinée.

Le NO libéré se combine aux ROS produits par les photosensibilisateurs au RNS, ce qui améliore considérablement l’effet thérapeutique photodynamique/photothermique sur les tumeurs et active la réponse immunitaire anti-tumorale.

Il a été confirmé que le PBNO-Ce6 était réchauffé par irradiation laser et que la capacité de destruction des tumeurs du NO combiné au ROS était significativement augmentée in vitro et in vivo par rapport à la monothérapie. Comme le montrent les résultats de la coloration des cellules vivantes et mortes et de la cytométrie en flux, le PBNO-Ce6 a induit davantage d’apoptose dans les cellules tumorales.

Le plus grand intérêt était sa capacité à moduler l’activation de la réponse immunitaire, le traitement au PBNO-Ce6 conduisant à une augmentation significative de 2,7 fois des lymphocytes T cytotoxiques et à une réduction de 62 % des lymphocytes T régulateurs par rapport au contrôle PB-Ce6 (bleu de Prusse). nanoparticules chargées en Ce6), signalant une amélioration significative par rapport au PTT/PDT conventionnel.

PBNO-Ce6 agit comme un nanoréacteur RNS déclenché par NIR sans précédent avec des effets photodynamiques/photothermiques synergiques et une puissante activité immunostimulatrice. Cette stratégie de conception peut être utilisée comme plate-forme polyvalente en combinaison avec des inhibiteurs de points de contrôle immunitaires ou une chimiothérapie pour améliorer davantage le pronostic des tumeurs malignes.