电刺激通过灵活的微针阵列集成的数字间电极诱导抗瘤免疫调节
Yixuan Pan1, Yangxi Zhang2, Xueying Shi1
1Key Laboratory of Smart Biomaterials of Zhejiang Province, College of Chemical and Biological Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China.
Science bulletin
|October 20, 2023
概括
这项研究引入了一种新的柔性微针电极,用于电刺激 (ES) 癌症治疗. 这种无药方法有效地向癌细胞,增强免疫反应,并抑制瘤生长.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 在瘤学瘤学.
- 免疫学 免疫学 免疫学
背景情况:
- 免疫疗法彻底改变了癌症治疗,但面临着瘤透和副作用的挑战.
- 电刺激 (ES) 提供了一个无毒品的替代方案,但需要先进的微型制造.
- 现有的ES设备往往缺乏有效的癌症治疗的复杂性.
研究的目的:
- 开发和评估一种用于癌症治疗的新型光学微印灵活的数字间电极与微针阵列.
- 为了研究这种新型ES装置诱导的癌细胞死亡机制.
- 评估基于FMIE的ES的免疫调节作用和全身抗瘤疗效.
主要方法:
- 使用光学3D微印刷和无电涂层制造柔性微针阵列集成的数字间电极 (FMIE).
- 将FMIE介导的交替电场应用于癌细胞.
- 分析细胞死亡机制,包括线粒体Ca2+过载和反应性氧物种 (ROS) 生产.
- 评估损伤相关分子模式 (DAMPs) 的释放和免疫反应的激活.
- 在临床前模型中评估系统性抗瘤作用,包括初级瘤,远程瘤和肺转移.
主要成果:
- 通过线粒体Ca2+过载和ROS产量的增加,FMIE介导的ES诱导癌细胞死亡.
- 这一过程导致了DAMP的释放,激活了免疫反应,并增强了免疫细胞死亡 (ICD).
- 基于FMIE的ES表明了有利的安全性和显著的全身抗瘤作用,抑制了初级和远程瘤生长和黑色素瘤肺转移.
结论:
- 开发的FMIE是使用电刺激进行无药癌症治疗的有效平台.
- 基于FMIE的ES促进免疫细胞死亡,并利用免疫系统对抗瘤效应.
- 这项技术为癌症免疫调节和治疗提供了一个有希望的新途径.
