【导读】癌症治疗的临床方法面临着几个相互关联的挑战，包括药物输送效率低、潜在的不良副作用和不便。
2025年3月18日，四川大学/华西医院的研究团队在期刊《Nature Communications》上发表了题为“Wearable flexible ultrasound microneedle patch for cancer immunotherapy”的研究论文。
https://www.nature.com/articles/s41467-025-58075-z
在这项研究中，团队介绍一种集成的可穿戴柔性超声微针贴片（wf-UMP），它是一种便携式平台，可用于方便、高效和微创的癌症治疗。
在涉及小鼠的临床前研究中，wf-UMP通过诱导肿瘤细胞凋亡、放大氧化应激和调节免疫细胞增殖，显示出显著的抗癌效果。此外，wf-UMP和Anti-PD1的协同免疫疗法通过激活免疫原性细胞死亡和调节巨噬细胞极化，进一步提高了抗癌免疫力，抑制了远处肿瘤生长和肿瘤复发。
01
研究背景
随着纳米医学的发展，基于压电纳米粒子（PNPs）的 PCT 与传统的放射/化学疗法相比，在精确性方面具有潜在优势，使其成为癌症免疫疗法的有利平台。为达到治疗目的，通常会将这些PNPs注入体内，但这一过程可能会引起不适、疼痛和潜在的组织损伤。可溶解微针（MN）贴片是一种新兴的透皮给药方法，它能以微创方式绕过皮肤屏障，形成微通道，使装载的药物局部作用于浅表肿瘤，或进入全身循环进一步分布。MNs的直径、高度和密度均可调节，可实现无痛插入并改进和扩大药物输送。然而，挑战依然存在，包括穿透深度有限、药物分布不均以及较深或较大的肿瘤难以获得足够的治疗剂量。此外，重金属的累积毒性和异物排斥风险也阻碍了大多数压电催化剂负载MN的临床应用。可穿戴、灵活、无铅的US设备具有非凡的机械和声学特性，无需耦合剂和外部固定，特别是其生物相容性，就能实现长期稳定有效的治疗或监测。
wf-UMP概述。
02
长期免疫记忆功能
研究结果显示，Anti-PD1+wf-UMP组有效抑制了远处再接种肿瘤的生长，而对照组小鼠的肿瘤进展迅速，肿瘤重量也证实了这一点。与其他组相比，Anti-PD1+wf-UMP治疗可引起持续的抗肿瘤反应，其特点是从Tcm表型向Tem表型的显著过渡。这种治疗方法上调了CD8和CD4 T细胞中的Tem（CD44 CD62L+-），下调了Tcm（CD44 CD62L）。这些发现表明，Anti-PD1联合wf-UMP不仅能诱导特异性长期保护，还能有效预防肿瘤复发。因此，这种联合免疫疗法能长期抑制全身性肿瘤的形成和复发。
wf-UMP联合PD1阻断剂的长期免疫记忆效果。
03
总结
1. 临床转化与应用前景 ：
该研究提供了一种新的癌症免疫疗法，强调了可穿戴便携式平台在癌症治疗中的临床转化潜力；
wf-UMP有助于提高癌症治疗的可及性和可负担性，促进从传统医疗模式向预防性和主动性医疗保健的转变。
2. 未来发展方向 ：
将模量、温度、pH值和组织氧合检测等模块集成到wf-UMP中，结合人工智能网络实现闭环实时监测和靶向治疗，超越传统的一刀切医疗模式；
开发2D相控阵作为可穿戴超声探头，利用超声的深度渗透和方向性，实现肿瘤分区刺激和连续跟踪肿瘤状态；
集成生物粘附水凝胶，进一步拓展设备的电、热、光学和生物功能，促进人机交互；
探索生物和基因工程PNP与体内微生物系统的接触，提高纳米药物的生物利用度，实现对多种疾病的靶向治疗。
3. 挑战与展望 ：
鉴于生物体复杂的生理环境，wf-UMP在治疗行为和疗效方面可能存在差异，需要进一步研究免疫反应和免疫抑制微环境，以优化癌症免疫治疗策略；
临床转化面临挑战，需要实现可扩展且可重复的基于wf-UMP的疗法，并通过大型动物模型、临床试验和患者反馈进行验证；
建立明确的监管途径和标准对于加速wf-UMP的临床验证和FDA批准至关重要，以将其从原型转变为个性化医疗的重要工具。
参考资料：
1.Bray, F. et al. Global cancer statistics 2022: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA Cancer J. Clin. 74, 229–263 (2024).
2.He, M. et al. Reactive oxygen species-powered cancer immunotherapy: current status and challenges. J. Control. Release 356, 623–648 (2023).
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