靶向溶酶体的 I/II 型 AIE 光敏剂，激活免疫原性细胞死亡增强肿瘤免疫治疗

免疫检查点阻断疗法在肿瘤治疗中虽展现潜力，但免疫抑制性肿瘤微环境极大限制了其疗效。如何逆转这一微环境、唤醒机体抗肿瘤免疫，成为科研人员关注的核心问题。近期，ACS Nano 发表的一项研究，开发出一款兼具聚集诱导发光（AIE）和延迟荧光特性的溶酶体靶向光敏剂 CPBPDPN-TPA，通过光动力疗法（PDT）诱导肿瘤细胞免疫原性细胞死亡（ICD），并联合 PD-1 阻断实现协同抗肿瘤效果，为肿瘤光动力 - 免疫联合治疗提供了全新策略。

研究背景：肿瘤免疫治疗的困境与ICD+PDT 的破局思路

免疫检查点阻断（如PD-1/PD-L1 抑制剂）是肿瘤免疫治疗的重要手段，但仅少数患者能从中获益，免疫抑制性肿瘤微环境（ITME） 是核心瓶颈 —— 肿瘤细胞通过多种方式抑制树突状细胞（DC）成熟、T 细胞浸润和活化，形成 “冷肿瘤” 微环境。

免疫原性细胞死亡（ICD）是一种特殊的程序性细胞死亡，其发生时肿瘤细胞会释放损伤相关分子模式（DAMPs，如 CRT、HMGB1、ATP），有效激活 DC 成熟和 T 细胞免疫，将 “冷肿瘤” 转化为 “热肿瘤”。光动力疗法（PDT）作为光激活的微创治疗手段，通过光敏剂产生活性氧（ROS）杀伤肿瘤细胞，且能诱导 ICD，成为逆转 ITME 的理想选择。

理想的光敏剂需满足:高效产生活性氧、靶向肿瘤细胞器、低暗毒性、高光毒性等特点，同时ROS 的产生分为 I 型（电子转移产生羟基自由基・OH 等）和 II 型（能量转移产生单线态氧 ¹O₂），兼具两种类型 ROS 产生能力的光敏剂能显著提升 PDT 疗效。此外，溶酶体作为细胞内重要的降解细胞器，靶向溶酶体的 PDT 可通过破坏溶酶体膜、引发细胞凋亡，进一步增强 ICD 效应。

基于此，该研究团队设计合成了以二苯并吩嗪（DP）为核心的 AIE 型光敏剂，筛选出性能更优的 CPBPDPN-TPA，探究其溶酶体靶向、ROS 产生、ICD 诱导能力，并验证其联合 PD-1 阻断的体内协同抗肿瘤效果。

核心设计：AIE 光敏剂的合成与性能表征，CPBPDPN-TPA 脱颖而出

该研究团队合成了两款基于DP 核心的 AIE 光敏剂BPDPN-TPA和CPBPDPN-TPA，通过一系列实验表征其光物理性质和 ROS 产生能力，核心结果如下：

典型AIE 特性与延迟荧光：两款光敏剂在纯 DMSO 中荧光微弱，随水相比例增加（10%~90%）荧光强度显著增强，且在 90% 水相体系中展现明显延迟荧光信号，符合 AIE 特征；

高效产生I/II 型 ROS：通过 DCFH 法检测总 ROS，发现两款光敏剂的 ROS 产生能力显著优于商用光敏剂玫瑰红（RB）；电子自旋共振（ESR）实验证实，二者在白光照射下能同时高效产生 II 型的 ¹O₂和 I 型的・OH、・O₂⁻，其中，CPBPDPN-TPA 的 ROS 产生能力更优；低 ΔE_ST 实现高效系间窜越：密度泛函理论（DFT）计算显示，CPBPDPN-TPA 因氰苯基的引入，最高占据分子轨道（HOMO）和最低未占据分子轨道（LUMO）分布更分离，单重态 - 三重态能隙（ΔE_ST）远小于 BPDPN-TPA，系间窜越（ISC）效率显著提升，这是其 ROS 产生能力更优的分子机制。

体外实验：溶酶体靶向+ 高效光毒性，诱导肿瘤细胞 ICD

1. 特异性靶向肿瘤细胞溶酶体

共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）实验显示，BPDPN-TPA 和 CPBPDPN-TPA 在 CT2A、U118MG、MB49 等多种肿瘤细胞中均特异性聚集于溶酶体，与溶酶体探针 LysoTracker Green 高度共定位；时间依赖性实验证实，CPBPDPN-TPA 在 12 h 时完成细胞内吞，24 h 时显著造成溶酶体损伤，为后续细胞死亡奠定基础。

2. 强光毒性与低暗毒性，高效杀伤肿瘤细胞

MTT 实验显示，两款光敏剂在无光照条件下对 CT2A、U118MG、MB49、MKN28 肿瘤细胞几乎无毒性（暗毒性低）；在 80 mW/cm² 白光照射 15 min 后，细胞活力随光敏剂浓度升高显著降低，CPBPDPN-TPA 的光毒性显著优于 BPDPN-TPA；活 / 死细胞染色实验进一步证实，CPBPDPN-TPA 光照处理后肿瘤细胞死亡率接近 100%。

3. 破坏自噬 - 溶酶体通路，有效诱导 ICD

转录组测序显示，CPBPDPN-TPA 光照处理后，肿瘤细胞中自噬、凋亡、炎症相关通路显著富集；Western blot 实验发现，自噬标志物 LC3-II/LC3-I 比值升高，而自噬底物 p62 积累，表明 **CPBPDPN-TPA 破坏了自噬 - 溶酶体通路，引发自噬相关细胞死亡**。

更重要的是，CPBPDPN-TPA 光照处理能显著诱导肿瘤细胞发生 ICD：细胞表面钙网蛋白（CRT）表达显著上调（ICD 早期标志物）；细胞培养液中 ATP（免疫招募）和 HMGB1（DC 成熟）释放量显著增加（ICD 晚期标志物）。

体内实验：联合PD-1 阻断，协同抑制肿瘤生长且生物安全性良好

研究以CT2A 皮下胶质瘤模型为研究对象，将小鼠分为 5 组：对照组、CPBPDPN-TPA（无光照）组、抗 PD-1 单药组、CPBPDPN-TPA（光照）组、CPBPDPN-TPA（光照）+ 抗 PD-1 联合组，核心结果如下：CPBPDPN-TPA 在肿瘤部位高效蓄积：活体荧光成像显示，瘤内注射 CPBPDPN-TPA 后，药物在肿瘤部位持续蓄积，24 h 仍有明显荧光信号，实现肿瘤部位的有效富集；联合治疗显著抑制肿瘤生长：对照组和无光照组肿瘤快速生长，21 天体积达 1400 mm³ 左右；抗 PD-1 单药组仅轻度抑制肿瘤生长；CPBPDPN-TPA 光照组显著抑制肿瘤生长，而联合治疗组肿瘤体积最小，抑瘤效果最显著；联合治疗引发肿瘤细胞大量凋亡与坏死：H&E 染色显示，联合治疗组肿瘤组织出现明显空泡化、核固缩和坏死；TUNEL 染色证实，联合治疗组肿瘤细胞凋亡比例最高；Ki-67 染色显示，联合治疗组肿瘤细胞增殖能力显著降低；良好的体内生物安全性：小鼠主要脏器（心、肝、脾、肺、肾）的 H&E 染色无明显炎症和损伤，表明 CPBPDPN-TPA 联合 PD-1 阻断的治疗策略无明显系统毒性。机制深挖：重塑肿瘤免疫微环境，激活STING 通路增强免疫应答

CPBPDPN-TPA 介导的 PDT 联合 PD-1 阻断的协同抑瘤效果，核心源于对肿瘤免疫微环境的有效重塑，且这一过程依赖 STING 信号通路的激活：

1. 增加免疫细胞浸润，激活效应免疫细胞

免疫荧光和流式细胞术结果显示，与对照组相比，CPBPDPN-TPA 光照组肿瘤组织中 CD4⁺T 细胞、CD8⁺T 细胞、DC 细胞、巨噬细胞的浸润量显著增加，联合治疗组浸润量达到最高；同时，联合治疗组显著降低肿瘤内 PD-1⁺CD8⁺T 细胞比例，增加 IFN-γ⁺CD8⁺效应 T 细胞和活化 NK 细胞比例，有效激活抗肿瘤效应免疫。

2. 巨噬细胞 M1 极化，逆转免疫抑制

肿瘤相关巨噬细胞（TAM）的 M2 型是免疫抑制的重要因素，研究发现 CPBPDPN-TPA 光照处理能显著促进 M2 型巨噬细胞向抗肿瘤的 M1 型极化，联合 PD-1 阻断后极化效果更显著，有效逆转肿瘤微环境的免疫抑制。

3. 激活 DC 细胞 STING 通路，促进 DC 成熟与抗原提呈

体外共培养实验显示，CPBPDPN-TPA 诱导 ICD 释放的 DAMPs 能有效激活骨髓来源树突状细胞（BMDC）的STING 信号通路，上调 STING 下游磷酸化 IRF3 表达，进而促进 DC 细胞成熟（CD86⁺MHCII⁺比例升高）；成熟的 DC 能有效提呈肿瘤抗原，激活 T 细胞免疫，为 PD-1 阻断的疗效奠定基础。

4. 诱导抗原特异性免疫记忆，防止肿瘤复发

单细胞TCR 克隆性分析显示，CPBPDPN-TPA 光照组 T 细胞克隆频率显著升高，表明诱导了抗原特异性 T 细胞扩增；同时，联合治疗组小鼠脾脏中 CD8⁺效应记忆 T 细胞（T_EM）比例显著升高，有效诱导机体产生抗肿瘤免疫记忆，为长期防止肿瘤复发提供了可能。

研究结论与意义

该研究成功开发了一款靶向溶酶体、兼具I/II 型 ROS 产生能力的 AIE 光敏剂 CPBPDPN-TPA，其核心优势与研究价值体现在：

分子设计层面：以DP 为核心引入氰苯基，实现低 ΔE_ST 和高效 ISC，兼具 AIE 和延迟荧光特性，高效产生 I/II 型 ROS，光毒性强且暗毒性低；

作用机制层面：特异性靶向肿瘤细胞溶酶体，破坏自噬- 溶酶体通路，有效诱导 ICD 释放 DAMPs，激活 DC 细胞 STING 信号通路，促进 DC 成熟和巨噬细胞 M1 极化；

治疗策略层面：CPBPDPN-TPA 介导的 PDT 能有效重塑肿瘤免疫微环境，将 “冷肿瘤” 转化为 “热肿瘤”，与 PD-1 阻断产生显著协同效应，在胶质瘤模型中实现高效抑瘤，且生物安全性良好；

临床转化层面：该研究为肿瘤光动力- 免疫联合治疗提供了全新的光敏剂设计思路和治疗模型，为解决 PD-1 阻断的临床耐药问题提供了新的方向。