开发有效的靶向癌症治疗方法的主要挑战之一是癌细胞本身的异质性。这种变异使免疫系统难以识别，响应并积极对抗肿瘤。但是，现在，纳米技术的新进展使得有可能提供针对性的，个性化的“疫苗”来治疗癌症。
一项于2020年10月2日在《科学进展》(Science Advances)上发表的新研究表明，利用带电的纳米级金属有机框架通过肿瘤组织内的X射线直接杀死癌细胞可产生自由基。此外，相同的框架可用于递送称为PAMP的免疫信号分子以激活针对肿瘤细胞的免疫应答。通过将这两种方法组合成一个易于管理的“疫苗”，这项新技术可能为更好地对难治性癌症进行局部和全身治疗提供关键。
在芝加哥大学化学系的Lin集团与芝加哥大学的Weichselbaum实验室的合作下，研究团队结合了无机化学和癌症生物学的专业知识，以解决正确靶向和激活先天性免疫反应这一难题。对抗癌症。这项工作利用了纳米级金属有机框架或nMOF的独特特性，nMOF是由能够渗透肿瘤的晶格结构中的重复单元构成的纳米级结构。
可以用X射线对这些nMOF进行辐照，以产生高浓度的游离氧自由基，直接杀死癌细胞，并产生抗原和炎性分子，就像疫苗一样，可以帮助免疫系统识别并清除癌细胞。它们的晶格状结构也使nMOF成为将抗癌药物直接递送至肿瘤的理想转运蛋白。然而，到目前为止，很难激活消除癌性肿瘤所必需的先天性和适应性免疫应答。
在这项新研究中，研究人员进一步调整了他们的方法。这次，他们产生了一种新型的nMOF结构，可以装载称为病原体相关分子模式或PAMP的药物。现在，当将nMOFs应用于癌性肿瘤时，照射组织具有双重作用：它触发nMOFs杀死局部癌细胞以产生针对肿瘤的抗原并释放PAMPs，然后触发了更强的免疫反应激活肿瘤抗原。即使在对其他种类的免疫疗法具有高度抵抗力的肿瘤模型中，这种一拳两击的方法也能够高效杀死结肠癌细胞和胰腺癌细胞。
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