【Adv. Sci.】南方医科大学深圳医院:芬苯达唑联合光热疗法协同诱导铁死亡和免疫原性细胞死亡,增强膀胱癌局部免疫治疗

膀胱癌是泌尿系统中发病率最高的恶性肿瘤，因其高复发、易耐药和转移，传统治疗效果有限。现有膀胱内灌注疗法如吉西他滨、表柔比星和卡介苗虽可减少复发，但副作用明显、耐药性和疗效有限，亟需新型高效的局部治疗手段。铁死亡作为区别于凋亡和坏死的细胞死亡方式，在肿瘤治疗中展现出良好前景。光热治疗可通过局部升温诱导ROS积累，协同促进铁死亡和ICD，进而激活抗肿瘤免疫反应。本研究旨在开发一种新型膀胱内灌注纳米平台，整合FBZ诱导的铁死亡和光热治疗，协同激活ICD，从而提升膀胱癌的局部治疗效果与免疫应答，实现更安全有效的抗肿瘤策略。

通过温和热退火法将FBZ与BSA复合，随后在多巴胺盐酸盐溶液中原位聚合制备FBZ@BSA@PDA纳米颗粒。透射电子显微镜和动态光散射分析显示该纳米平台呈球形，粒径约为568 nm，电位为-20.13 ± 6.44 mV。其在模拟膀胱肿瘤微环境的弱酸性且高谷胱甘肽浓度条件下表现出响应性药物释放特性。光热性能测试中，808 nm激光照射8分钟后，FBZ@BSA@PDA溶液温度升至约55.5°C，光热转换效率达到约26.46%，且表现出良好的光热稳定性，表明其具备优异的光热治疗潜力。

利用共聚焦激光扫描显微镜和流式细胞术观察Cy5.5标记的FBZ@BSA@PDA在MB49膀胱癌细胞中的摄取，发现其在4小时后已大量进入细胞内。细胞活力检测（CCK-8）显示，FBZ@BSA@PDA在未激光照射条件下的毒性与FBZ相当，无明显毒性；而结合808 nm激光照射后，低剂量（1.25 µg/mL）即表现出显著细胞毒性。凋亡分析显示，FBZ@BSA@PDA联合激光处理诱导的晚期凋亡率最高，达到约74.8%，并能有效抑制肿瘤细胞的增殖和迁移，突出其协同光热治疗的抗肿瘤效果。

通过全基因组RNA测序比较FBZ与FBZ@BSA对MB49细胞的影响，发现两者共有大量差异表达基因，表明纳米包载未影响药物活性。基因富集分析显示，FBZ@BSA显著调控中性粒细胞胞外诱捕网形成和PI3K-AKT信号通路。鉴于胞外诱捕网形成涉及ROS和脂质过氧化，且蛋白质相互作用网络分析显示关键基因与经典铁死亡相关基因紧密连接，提示FBZ@BSA可能部分通过诱导铁死亡发挥抗肿瘤效应。

通过流式细胞术检测发现，FBZ@BSA@PDA联合808 nm激光显著提升细胞内ROS水平，消耗谷胱甘肽，促进脂质过氧化积累，并降低线粒体膜电位，同时免疫印迹显示GPX4蛋白表达下调。铁死亡抑制剂铁死亡抑制剂Ferrostatin-1在较低药物浓度下能部分恢复细胞活力，验证铁死亡在该系统抗肿瘤机制中的作用。免疫荧光染色显示，FBZ@BSA@PDA能诱导钙网蛋白膜表露和高迁移率族蛋白B1的核质易位，光热治疗进一步增强这些ICD标志物的表达，同时促进腺苷三磷酸释放。与树突状细胞共培养实验表明，FBZ@BSA@PDA联合光热治疗最有效促进树突状细胞成熟，提示该组合策略可显著激活抗肿瘤免疫反应。

在健康小鼠中进行膀胱内灌注后，FBZ@BSA@PDA未引起明显器官毒性或血清生化指标异常，显示良好生物安全性。膀胱癌原位小鼠模型中，FBZ@BSA@PDA联合808 nm激光治疗组显著抑制肿瘤生长，体内生物发光强度明显降低，生存期显著延长，膀胱重量最轻，肿瘤组织中细胞增殖标志物Ki-67表达最低且TUNEL阳性率最高。流式细胞术分析显示，该组膀胱肿瘤组织中成熟树突状细胞比例达到68.5%，CD4+和CD8+ T细胞浸润比例分别为14.6%和22.8%，脾脏中两类T细胞比例也显著增加，免疫荧光染色进一步确认肿瘤组织中树突状细胞及T细胞的显著浸润，表明该纳米平台联合光热治疗有效调控肿瘤免疫微环境，激活局部及系统性抗肿瘤免疫应答。

本研究通过构建新型膀胱灌注纳米平台FBZ@BSA@PDA，结合FBZ和PTT，有效诱导铁死亡并增强ICD，在膀胱癌原位模型中展现出显著的抗肿瘤效果和良好的生物安全性。研究结果表明，该联合治疗策略能够显著激活抗肿瘤免疫反应，为膀胱癌的局部治疗提供了一种创新的免疫增强治疗新方案。此研究的创新之处在于首次将铁死亡与PTT结合，开启了膀胱癌治疗的新方向。

本研究提出了一种创新性的膀胱癌局部免疫增强治疗策略，通过将光热治疗、铁死亡诱导及ICD三种作用机制协同整合，实现了显著的抗肿瘤效果。该策略利用PDA的优异粘附性和光热性能，延长药物在膀胱内的滞留时间，并通过腔内灌注方式显著提升局部药效，降低全身副作用，充分契合膀胱解剖和治疗需求。此外，研究团队通过BSA包载，显著改善了氟苯达唑的水溶性，并通过PDA包覆赋予其光热响应及组织粘附等新功能，实现了药物性能的多维提升。

在机制层面，研究揭示了铁死亡与ICD之间的关联，并证实光热治疗可进一步增强ROS生成，促进铁死亡和免疫激活，从而有效诱导树突状细胞成熟并激活T细胞免疫反应，为肿瘤免疫治疗领域提供了新的理论基础和药物设计思路。原位小鼠模型结果显示，该平台在杀伤肿瘤细胞和激活免疫应答方面均表现出优越效果，提示其在膀胱癌局部治疗尤其是非肌层浸润性膀胱癌术后辅助及复发防治中具有潜在临床应用价值。

总体来看，该研究不仅为膀胱癌局部治疗提供了高效、低毒的新型选择，也为“老药新用”及多机制协同抗肿瘤策略的开发提供了范例，具有重要的创新意义和应用前景。同时，该平台的成功构建为未来相关领域药物递送系统及肿瘤免疫治疗的研究方向提供了有益启示。

参考文献 [1] Xu, X., Liang, R., Zhao, A., Zhang, J., Li, R., Liu, Y., Deng, D., Zhuang, Q., Liu, L., Peng, L., Li, M., Wei, X., Huang, Y., Zhang, S., Cheng, L., & Hou, J. (2026). Ferroptosis induction by fenbendazole combined with photothermal therapy triggers dual-immunotherapy against bladder cancer. Advanced Science, 0, e74876. https://doi.org/10.1002/advs.74876

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