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從模型構(gòu)建到療效驗(yàn)證:腦立體定位儀支撐序貫靶向聲動力納米疫苗破解GBM治療難題

來源:上海玉研科學(xué)儀器有限公司 更新時(shí)間:2025-09-03 17:45:20 閱讀量:494
導(dǎo)讀:膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(GBM)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中最具侵略性的惡性腫瘤,其治療面臨多重挑戰(zhàn):血腦屏障(BBB)阻礙藥物遞送、腫瘤免疫微環(huán)境(TIME)呈強(qiáng)抑制性、系統(tǒng)性免疫抑制...

腦腫瘤治療一直都是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重大難題,隨著醫(yī)學(xué)研究的深入,各種新興治療手段不斷涌現(xiàn)。近期,上海交通大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在《ACS Nano》上發(fā)表了一篇名為“Noninvasive Activation of Local and Systemic Immunity with a Sequential-Targeting Sonodynamic Nanovaccine to Treat Glioblastoma”的文章,介紹了一種新的治療手段,或能對腦腫瘤或其他類型腫瘤治療提供新的思路與方向。




研究背景


膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(GBM)是中樞神經(jīng)系統(tǒng)中最具侵略性的惡性腫瘤,其治療面臨多重挑戰(zhàn):血腦屏障(BBB)阻礙藥物遞送、腫瘤免疫微環(huán)境(TIME)呈強(qiáng)抑制性、系統(tǒng)性免疫抑制?,F(xiàn)有療法中位生存期僅約15個(gè)月,5年生存率不足6%,且復(fù)發(fā)率近乎100%。免疫療法雖被寄予厚望,但GBM作為“冷”腫瘤,其免疫微環(huán)境嚴(yán)重限制T細(xì)胞浸潤和激活,療效有限。



研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)的“序貫靶向聲動力納米疫苗(Stars NV)”,通過多機(jī)制協(xié)同應(yīng)對GBM治療挑戰(zhàn),兼具顯著抗腫瘤效果及良好安全性。




核心特點(diǎn)


高效遞送與靶向能力

Stars NV表面修飾BBB穿透配體(如T7肽),在血液中逃避單核吞噬系統(tǒng)(MPS)清除,高效穿越BBB后,在腫瘤微環(huán)境酸性條件下脫落BBB配體,暴露巨噬細(xì)胞靶向位點(diǎn),精準(zhǔn)結(jié)合M2型TAMs。


研究顯示Stars NV在顱內(nèi)GBM部位的蓄積量是無BBB穿透配體對照組(Mtars NV)的3.1 倍,且主要富集于M2型TAMs和腫瘤細(xì)胞。





非侵入性直接腫瘤消融
作為一種新興的非侵入性治療手段,Stars NV疫苗在超聲刺激下在腫瘤組織內(nèi)生成具有細(xì)胞毒性的活性氧(ROS),直接殺傷GBM細(xì)胞。研究者通過玉研儀器腦立體定位儀成功構(gòu)建小鼠膠質(zhì)母細(xì)胞瘤模型,并通過Stars NV 聯(lián)合超聲(US)治療GBM小鼠。


結(jié)果顯示,Stars NV 聯(lián)合超聲(US)治療組小鼠生物發(fā)光信號持續(xù)處于低水平(對照組呈指數(shù)增長),還能通過誘導(dǎo)內(nèi)源性損傷相關(guān)分子模式(DAMPs)的釋放觸發(fā)ICD,例如鈣網(wǎng)蛋白(CRT)易位和ATP分泌。




免疫微環(huán)境全面重塑

在超聲刺激下,Stars NV除通過非侵入方式消融GBM、誘導(dǎo)適應(yīng)性抗GBM免疫應(yīng)答,發(fā)揮個(gè)性化原位疫苗作用外。還可釋放R848重編程抑制性TIME微環(huán)境,激活系統(tǒng)性免疫,促進(jìn)胸腺中T細(xì)胞生成。


與生理鹽水對照組相比,Stars NV治療使M1/M2腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞(TAMs)比例提升31倍,腫瘤浸潤淋巴細(xì)胞(TILs)增加5.2倍,CD4 T細(xì)胞升高4.8倍,CD8T細(xì)胞增長9.7倍,同時(shí)局部TIME微環(huán)境中調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Tregs)減少5.5倍


該聯(lián)合療法將顱內(nèi)GBM小鼠中位生存期從23天延長至至少60天。此外,Stars NV療法能有效促進(jìn)治療小鼠免疫記憶的形成,可能增強(qiáng)其對膠質(zhì)母細(xì)胞瘤(GBM)復(fù)發(fā)的抵抗力。




腦功能改善與安全性

膠質(zhì)母細(xì)胞瘤通常會對正常腦組織產(chǎn)生壓迫,而進(jìn)行侵入性手術(shù)是也存在神經(jīng)元損傷的高風(fēng)險(xiǎn)。這兩種情況都可能影響小鼠的運(yùn)動功能。為了驗(yàn)證Stars NV疫苗治療的安全性與療效,研究團(tuán)隊(duì)開展了一系列行為學(xué)實(shí)驗(yàn)。


行為學(xué)實(shí)驗(yàn)(轉(zhuǎn)棒實(shí)驗(yàn)、曠場實(shí)驗(yàn))顯示:Stars NV+US治療組小鼠運(yùn)動協(xié)調(diào)性、平衡能力均有所改善,新環(huán)境中探索行為更活躍;而生理鹽水組表現(xiàn)出情緒困擾、活動減少等不適特征,證實(shí)該方案兼具抗腫瘤療效與安全性。




機(jī)制總結(jié)


Stars NV創(chuàng)新性融合直接腫瘤消融、局部TIME重編程、適應(yīng)性免疫激活及全身T細(xì)胞促進(jìn)機(jī)制,形成協(xié)同效應(yīng),為GBM提供了一種安全無創(chuàng)的治療方案,有效抑制腫瘤進(jìn)展并維持腦功能。



研究意義

01
解決 GBM 治療的核心痛點(diǎn)

首次實(shí)現(xiàn)“非侵入性突破 BBB + 精準(zhǔn)靶向 TAMs + 同步激活局部與全身免疫”的協(xié)同治療,攻克 BBB 屏障、免疫抑制微環(huán)境及全身 T 細(xì)胞不足三大難題,提供 “一站式” 解決方案;

02
技術(shù)創(chuàng)新

“序貫靶向” 設(shè)計(jì)(pH敏感配體切換)為跨屏障遞藥和細(xì)胞特異性靶向提供了新范式;超聲觸發(fā)的 “按需釋藥” 與SDT 結(jié)合,降低脫靶毒性,提升精準(zhǔn)度;

03
臨床轉(zhuǎn)化潛力

非侵入性、高生物相容性(無明顯器官毒性)、顯著延長生存期等特點(diǎn),使其具備臨床轉(zhuǎn)化潛力,有望改善患者的預(yù)后,降低復(fù)發(fā)率;

04
免疫治療啟示

研究證實(shí),僅重塑局部 TIME 不足以控制 GBM,需同步激活全身免疫補(bǔ)充 T 細(xì)胞儲備,這為其他 “冷腫瘤”(如胰腺癌、肝癌)的免疫治療提供了重要參考 ——“局部微環(huán)境重塑 + 全身免疫激活” 的協(xié)同策略可能成為廣譜抗腫瘤方案。


在研究中,研究者利用玉研儀器腦立體定位儀成功構(gòu)建小鼠膠質(zhì)母細(xì)胞瘤模型,證實(shí)了Stars NV的抗腫瘤療效。




腦科學(xué)研究關(guān)鍵裝備


玉研腦立體定位儀利用腦部結(jié)構(gòu)的解剖學(xué)特征及坐標(biāo)定位原理,通過固定實(shí)驗(yàn)動物頭部并依據(jù)特定坐標(biāo)參數(shù)來確定腦內(nèi)目標(biāo)區(qū)域的位置。該儀器可以精準(zhǔn)定位腦內(nèi)不同核團(tuán)、組織或病灶部位,能夠更精確地實(shí)現(xiàn)對實(shí)驗(yàn)動物腦部的注射、刺激、損毀等操作,從而準(zhǔn)確探究不同腦部結(jié)構(gòu)對動物生理、病理過程的影響。


image.png


01
數(shù)顯大屏,觸控使用

配備4.3英寸數(shù)字顯示屏,數(shù)據(jù)顯示更加清晰;顯示屏亮度無極調(diào)節(jié),無論外界光線明暗都可取得最佳顯示效果;

02
調(diào)零功能,方便操作

X、Y、Z三軸移動距離于顯示屏實(shí)時(shí)顯示,用戶無需前后查看數(shù)據(jù),直接讀取數(shù)據(jù),精確度10μm;

03
經(jīng)典設(shè)計(jì),精準(zhǔn)操控

十字臂升級為三桿固定,雙側(cè)貫通,始終保持有雙側(cè)兩個(gè)支點(diǎn),精準(zhǔn)穩(wěn)固;經(jīng)典U型底座設(shè)計(jì),外觀簡潔、精巧,安裝和調(diào)節(jié)方便靈活;



圖片
圖片


自研核心,鑄就非凡實(shí)力

,作為業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的科研設(shè)備制造商,自2010年成立以來15年始終秉承創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展,自研鑄就精品”的核心理念,致力于科學(xué)儀器的自主研發(fā)與生產(chǎn),目前產(chǎn)品線覆蓋實(shí)驗(yàn)動物飼養(yǎng)、生理信號采集、神經(jīng)科學(xué)研究等多個(gè)科研及應(yīng)用領(lǐng)域,不僅在常規(guī)儀器上不斷優(yōu)化升級,更勇于探索前沿技術(shù),推出了一系列具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高端科學(xué)儀器。


公司研發(fā)人員占比40%,擁有傳感器、芯片設(shè)計(jì)、核心算法等科學(xué)家團(tuán)隊(duì),在產(chǎn)品落地與運(yùn)營,市場與學(xué)術(shù)推廣,綜合產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)與應(yīng)用等方面均有專業(yè)的團(tuán)隊(duì)提供支持,公司擁有可覆蓋全國的服務(wù)點(diǎn),技術(shù)服務(wù)能力強(qiáng)大,客戶涵蓋清華大學(xué)、北京大學(xué)、浙江大學(xué)、上海交通大學(xué)、中國科學(xué)院大學(xué)、四川大學(xué)華西醫(yī)院、北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院等國內(nèi)外一流研究機(jī)構(gòu)、醫(yī)院。




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