在癌症治疗的众多策略中，免疫疗法以其独特的治疗机制和潜力而备受关注。近期，一种新型的肿瘤治疗策略——超声触发和糖基化抑制增强的肿瘤压电催化免疫疗法（piezocatalytic immunotherapy），在科学研究中显示出了巨大的潜力。本文将基于发表在《自然·通讯》（Nature Communications）上的一项研究，为大学生和研究生们揭开这一疗法的神秘面纱。
免疫疗法：抗癌新希望
免疫疗法，特别是免疫检查点阻断（ICB）疗法，在治疗黑色素瘤、肺癌和肾细胞癌等多种癌症中取得了成功。然而，由于肿瘤的免疫抑制特性，许多患者无法从这些治疗中获益。因此，研究者们急需开发新策略来提高免疫疗法的响应率。
压电催化疗法（PCT）：激活抗癌免疫反应
压电催化疗法是一种利用压电纳米材料在超声辐射下产生局部电场，进而触发水的氧化还原反应，产生细胞毒性活性氧（ROS）的新方法。这些ROS能有效杀死肿瘤细胞，诱导免疫原性细胞死亡（ICD），释放大量肿瘤相关抗原（TAAs），激活宿主的抗肿瘤免疫反应。此外，压电催化剂在超声辐射下产生的局部电信号还能显著促进肿瘤相关巨噬细胞（TAMs）的M1极化，从而激活先天免疫反应。
超声触发的糖基化抑制：逆转免疫抑制微环境
肿瘤细胞通过改变细胞糖链来逃避免疫系统的监视。研究者们发现，通过抑制肿瘤细胞的N-糖基化，可以增强免疫抗肿瘤效应。2-脱氧-D-葡萄糖（2-DG）作为一种糖/甘露糖类似物，能够通过与甘露糖竞争并整合入新生糖蛋白的脂链寡糖中，中断N-糖基化。
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研究突破：BiFeO3纳米片和DBG水凝胶
在这项研究中，科学家们制备了具有高压电催化活性的二维BiFeO3（BFO）纳米片，这些纳米片在超声辐射下能有效产生ROS，激活抗癌免疫反应。为了克服肿瘤免疫抑制微环境（ITME），研究者们设计并制造了一种可注射的ROS敏感水凝胶支架（DBG），用于共传递压电催化剂BFO和2-DG，以增强癌症压电催化免疫疗法。
研究成果：激活抗肿瘤免疫反应
实验结果表明，BFO负载的水凝胶支架能在超声辐射下同时显著促进细胞毒性T淋巴细胞的激活和肿瘤相关巨噬细胞的M1极化，通过诱导ROS介导的ICD和局部电刺激杀死肿瘤细胞。重要的是，这种压电催化触发的水H2O氧化还原反应能够持续产生ROS，不受恶劣TME的限制。结合持续的ROS触发释放的2-DG，可以有效抑制N-糖基化，重塑ITME，并通过根除原发肿瘤、抑制远处转移和传播以及为治疗过的老鼠提供强烈的长期免疫保护记忆，从而放大压电催化免疫疗法。
结语
这项研究不仅为癌症治疗提供了一种新的方法，也为免疫疗法的发展开辟了新的道路。通过超声触发的压电催化和糖基化抑制，科学家们成功地将“免疫冷”肿瘤转变为“免疫热”肿瘤，实现了肿瘤特异性的压电催化免疫疗法。这一发现有望为癌症患者带来更为有效和个性化的治疗选择。
出处
本文内容基于的研究发表在《自然·通讯》上，原文链接为：Ultrasound-triggered and glycosylation inhibition-enhanced tumor piezocatalytic immunotherapy。
