【IF 26.8】双缺陷富氮氮化碳基异质结构纳米催化剂：重塑肿瘤免疫微环境的突破性研究

在恶性骨肿瘤治疗领域，免疫疗法的疗效常受限于肿瘤低免疫原性、免疫浸润不足及抑制性微环境等问题。近期一篇发表于《ADVANCED MATERIALS》的一项研究“Dual-Defect Nitrogen-Rich Carbon Nitride-Based Heterostructural Nanocatalyst for Improving the Therapeutic Efficacy of ??PD-1 via Tumor Immune Microenvironment Remodelling” 成功开发出一种新型双缺陷富氮氮化碳基异质结构纳米催化剂（CNO@CuMS），为解决这一难题提供了全新思路。

该研究中，爱必信（Absin）的产品红细胞裂解液(abs9101)为实验的顺利开展提供了重要支持，下面结合实验结果图详细解析。

纳米催化剂的设计与性能优势

CNO@CuMS 由双缺陷富氮氮化碳（CNO）与铜配位的金属二硫化钼纳米片（CuMS）构成，通过精准的材料设计展现出卓越性能：

1) 材料结构与催化活性：

图1

图2

TEM 图像显示，CNO 纳米片因氮空位和氧掺杂呈现无定形态（图 1c），压电响应力显微镜（PFM）测试表明其压电振幅（733.67 pm at -10 V）显著高于 C?N?和 C?N?（图 1d-f），证实缺陷引入可增强压电性能。与 CuMS 形成异质结构后，CNO@CuMS 的压电振幅进一步提升至 1711.91 mV（图 2i），且电化学阻抗谱（EIS）显示其电荷转移电阻最小（图 2k），表明其优异的电荷分离与催化活性。

2) 多模式 ROS 生成

图3

EPR 测试证实，CNO@CuMS 在超声处理下可高效生成单线态氧（1O?）、超氧阴离子（?O??）和羟基自由基（?OH）（图 3a-i），且在酸性环境中释放铜离子（图 3j），通过类芬顿反应强化?OH 生成。染料降解实验显示，其可通过三重催化机制降解 55% 的亚甲基蓝（图 3m），验证了多模式催化能力。

肿瘤杀伤与免疫激活机制

CNO@CuMS 通过氧化应激与铜死亡双重机制触发免疫原性细胞死亡（ICD），并重塑肿瘤免疫微环境：

1) 体外杀伤与 ICD 触发

图4

图5

CCK-8 实验显示，CNO@CuMS + 超声组的 K7M2 细胞存活率仅 35%（图 4d），流式细胞术证实其凋亡率最高（图 4g）。免疫荧光显示，该组细胞表面钙网蛋白（CRT）暴露、高迁移率族蛋白 B1（HMGB1）释放最显著（图 5c），ATP 水平升高（图 5d），表明 ICD 被有效激活。

2) 免疫细胞调控：

图6

树突状细胞（DCs）在 CNO@CuMS + 超声处理后，CD80 和 CD86 表达显著上调（图 5f），促进 T 细胞激活。动物实验中，CNO@CuMS + 超声 +αPD-1 组的 CD8?T 细胞浸润率达 40.7%，M1/M2 巨噬细胞比值升至 6.3（图 6c-j），且促炎细胞因子（IL-6、TNF-α）水平显著升高（图 6k-l），证实免疫微环境从抑制性向促炎性转变。

体内治疗效果验证

动物实验验证了 CNO@CuMS 联合超声对原位骨肉瘤的高效治疗：

肿瘤生长抑制

图8

生物发光成像显示，CNO@CuMS + 超声组（G6）的肿瘤荧光强度最低（图 7e），联合 αPD-1 后（G4）肿瘤几乎完全被抑制（图 8d）。H&E 染色显示 G4 组肿瘤坏死面积最大，Ki67 阳性细胞最少（图 8f-g），且无明显器官毒性（图 S51-S52）。

爱必信（Absin）产品的应用

在肿瘤免疫细胞分析环节，研究使用了爱必信的红细胞裂解液（abs9101）：

1) 应用场景：处理肿瘤组织单细胞悬液以去除红细胞干扰。

2) 作用价值：肿瘤组织经消化后会混杂红细胞，影响免疫细胞流式分析的准确性。该缓冲液可特异性裂解红细胞，保留免疫细胞活性，确保后续 CD3?T 细胞、CD8?T 细胞、NK 细胞等亚群比例分析的可靠性（图 9a-f），为免疫微环境评估提供了关键支持。

总结

本研究通过设计 CNO@CuMS 纳米催化剂，结合超声实现了肿瘤免疫微环境的高效重塑，显著提升了 αPD-1 的治疗效果。实验中爱必信的 RBC 裂解缓冲液（abs9101）为免疫细胞分析的准确性提供了重要保障，体现了优质实验试剂对科研结果可靠性的关键作用。该研究为恶性骨肿瘤的临床治疗提供了新型纳米催化策略，也为纳米材料与免疫治疗的联合应用奠定了基础。

好消息！Absin文献奖励重磅升级！

Absin产品线：

爆款产品：十大试剂盒(mIHC、IHC、凋亡、ELISA、ChIP、Co-IP、TR-FRET、生化检测、残留检测、多因子检测)；细胞培养(类器官试剂盒+基质胶，胎牛血清+培养添加剂+细胞因子)、分化试剂盒；分子(mRNA合成服务+提取试剂盒)；化合物大包装；辅助试剂、耗材/仪器、定制服务(抗体/多肽/蛋白/标记/检测)...

特色产品：鸡胚提取物CEE、B27、N2、霍乱毒素B亚单位CTB、牛脑垂体提取物BPE、百日咳毒素PTX、重组人胰岛素Insulin、人源低密度脂蛋白LDL...

爱必信(上海)生物科技有限公司 联系邮箱：info@absin.cn 微信公众号：爱必信生物