肿瘤免疫治疗是当今肿瘤研究领域的最大热门，已经有一些免疫治疗药物进入临床，但可惜只有不足1/3的肿瘤患者对免疫治疗有相应，关键的原因是肿瘤细胞缺乏能激活免疫系统的肿瘤抗原。放射治疗能破碎肿瘤细胞，使一些肿瘤抗原暴露，某些患者经过放射治疗后，自身免疫系统被激活也能产生免疫治疗的类似效应。利用这些特点，芝加哥大学科学家发明的极小纳米光敏肿瘤治疗药物，可以让一些对免疫治疗不敏感的肿瘤对免疫治疗产生响应。最新疗法有望进入临床，成为免疫治疗领域的最佳搭档。

一项新的研究显示，纳米粒子能帮助人体自身免疫系统对抗肿瘤。动物实验研究证明，这种材料不仅能摧毁原位乳腺癌，对转移癌也同样有效。研究人员说，随后将进行临床实验。

利用自身免疫系统的抗肿瘤能力治疗癌症是当今癌症研究领域的大热点。识别并摧毁外来细菌或自身恶变癌细胞是T免疫细胞的基本功能。一旦细菌和癌细胞被识别，将会召集和激活更多免疫细胞，产生免疫反应破坏目标细胞。但是T细胞这种警报功能能被免疫检测点阻止，免疫检测点本来是为了避免免疫系统误伤自身正常组织的免疫刹车系统。免疫检测点是分布在细胞表面的蛋白，这些蛋白能限制免疫反应，保护正常组织被免疫细胞误伤。目前临床上最成功的免疫免疫检测点阻断药物PD－1/PD－1L的基本工作原理就是利用阻断剂药物阻断这一免疫刹车系统，重新激活免疫系统的抗肿瘤活性。

不过目前免疫治疗药物的有效率只有20-30%。纪念斯隆凯特林癌症中心肿瘤免疫学家Jedd Wolchok说，有的患者免疫系统只有数量很少的T细胞被激活，也有的患者肿瘤细胞没有表达足够的肿瘤特异性抗原分子，无法被免疫细胞识别。

一种表面上和免疫治疗无关的现象引起了科学家的关注。经过免疫治疗后，肿瘤患者原位肿瘤缩小是基本的治疗结果，但是一些患者的免疫系统抗肿瘤功能被激活，被激活的免疫细胞不仅能继续对原位癌产生作用，而且对转移癌也产生了效应。最新研究论文作者芝加哥大学化学家Wenbin Lin说，科学家现在认为放射治疗不仅能杀死肿瘤细胞，也能将肿瘤抗原暴露出来，这种抗原能激活T细胞，这些激活的T细胞可以对其它未受到照射的肿瘤细胞发起攻击。也就是说，经典的放射治疗也可以通过免疫系统产生作用。

Lin的研究是利用纳米颗粒激活免疫系统，实现类似放射治疗激活免疫细胞的效应。让纳米颗粒进入免疫系统有困难，如果颗粒太大，血液中的巨噬细胞会将纳米颗粒吞噬。血液蛋白也会包裹这些颗粒，协助巨噬细胞吞噬。最近几年，Lin小组设计的方法能制造出20-40纳米大小体积足够小的纳米颗粒。这种体积的纳米颗粒能够逃避巨噬细胞吞噬。另外用聚乙二醇壳对这种颗粒进行包裹。这些措施可以使纳米颗粒在血液中存在更长时间，增加进入目标细胞的机会。纳米颗粒内部装备了能将肿瘤细胞破坏的光吸收分子。

该研究小组曾经发现，将这种颗粒注射到血液中后，纳米颗粒能逐渐富集到肿瘤组织周围。原因是肿瘤组织血管通透性比普通组织高，这些纳米颗粒在肿瘤组织血管渗透出血管，并被肿瘤细胞俘获吞噬到细胞内。一旦纳米颗粒被肿瘤细胞吞噬，研究人员采用光照射肿瘤组织，这些光线被氯基分子吸收，然后激发附近氧气分子，制造出单线态氧，这是一种氧化性极强的活性氧，能破坏附近生物大分子，并导致细胞死亡。但是这仅仅是开始。单线态氧破坏肿瘤细胞可以暴露更多新的肿瘤特异性抗原，这些肿瘤抗原分子能被树突状细胞识别，树突状细胞在免疫系统中类似国家的警察，抓获抗原并将它们提呈给附近的T细胞。这样免疫系统能启动强大的抗肿瘤免疫反应。即使在肿瘤组织周围T细胞数量不足的情况下仍然可以发挥作用。

2016年8月，Lin等在《自然通讯》发表了研究论文，证明这种纳米颗粒注射能激活免疫系统治疗小鼠结肠癌。因为这些纳米颗粒同时携带的标准化疗药物也能杀死肿瘤细胞，难以明确这种作用来自免疫激活途径。最新研究则对免疫系统的抗肿瘤作用进行了区分。

最新研究中，研究人员使用乳腺癌小鼠，这种癌症往往对目前的免疫治疗药物没有反应，给动物注射纳米颗粒同时注射免疫检查点抗体药物。这次的纳米颗粒中没有包含化疗药物。注射后等纳米颗粒扩散到肿瘤组织，经过光照后，不仅原位癌被破坏，肺部转移癌也被控制。这提示这种方法能协助那些对免疫治疗无效的癌症产生效应。研究论文发表在《美国化学学会杂志》JACS。研究小组不久将开展临床研究验证临床治疗效果，并在芝加哥成立一个新公司Coordination Pharmaceuticals，目前已经获得启动早期临床研究的种子基金。