肺癌治療“新突破”！浙大團隊研發(fā)了一款3D打印項圈可提高抗癌效果

來源：浙大四院

肺癌是全球發(fā)病率和死亡率最高的惡性腫瘤之一，射頻消融（RFA）作為一種微創(chuàng)治療手段，因創(chuàng)傷小、恢復(fù)快的優(yōu)勢已廣泛用于臨床。它通過高頻電流產(chǎn)生熱量，直接“燒死”腫瘤細胞。但臨床中，腫瘤形態(tài)不規(guī)則等問題常導(dǎo)致治療不徹底，部分患者出現(xiàn)局部復(fù)發(fā)或腫瘤進展，如何讓RFA療效再升級成為亟待突破的臨床難題。  

2025年9月，浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第四醫(yī)院/浙江省肺癌精準(zhǔn)診療重點實驗室主任王凱教授團隊在國際頂級材料科學(xué)期刊Advanced Materials在線發(fā)表研究論文“A Synergistic 3D-Printed Collar Transforms Radiofrequency Ablation Into Potent Thermal Immunotherapy for Lung Cancer”（一種協(xié)同作用的 3D 打印套環(huán)將射頻消融轉(zhuǎn)化為有效的肺癌熱免疫療法），創(chuàng)新性提出解決方案：一款 3D 打印的熱免疫治療輔助項圈（3D-LC12）。

論文第一位通訊作者為王凱教授，其研究方向為肺癌發(fā)生發(fā)展與耐藥演進機制、肺癌免疫微環(huán)境及免疫治療生物標(biāo)記物研究等。第二位通訊作者為美國威斯康星大學(xué)麥迪遜分校蔡偉波教授，其主要從事分子影像及生物納米科技的研究。浙大四院陳煒鈺研究員為第一作者。該研究獲國家自然科學(xué)基金重點項目資助。

研究設(shè)計的 “3D打印項圈” 能套在射頻消融針針頭上同步置入，精準(zhǔn)釋放免疫藥物，同時增強射頻消融熱效應(yīng)，并在腫瘤微環(huán)境中激活免疫反應(yīng)，成功地提高肺癌治療的整體效果，為提升肺癌治療效果、降低復(fù)發(fā)風(fēng)險提供了全新治療策略。

核心突破
一個“項圈”實現(xiàn)“熱療+免疫”雙重打擊

傳統(tǒng)射頻消融技術(shù)的原理是通過射頻能量產(chǎn)生高溫“燒死”腫瘤細胞，但存在兩大局限：一是熱量易被血流帶走，難以覆蓋不規(guī)則腫瘤；二是僅能清除局部可見腫瘤，無法激活免疫系統(tǒng)對抗?jié)撛谵D(zhuǎn)移灶。  

王凱團隊設(shè)計的3D-LC12項圈，本質(zhì)是一個新型的“智能藥物遞送+熱效應(yīng)增強”的多功能免疫治療平臺，其核心創(chuàng)新點在于將鎂鋁層狀雙氫氧化物（LDHs）納米佐劑與免疫刺激物（CpG、IL-12）結(jié)合，并通過3D打印制成貼合腫瘤的“項圈”狀載體。

治療時，項圈會同步實現(xiàn)兩大功能：  

3D打印納米佐劑項圈（3D- LC12）聯(lián)合RFA的設(shè)計示意圖

? 有效增強熱療效果，“高溫殺瘤”更徹底

LDHs納米材料能響應(yīng)射頻電場，像“導(dǎo)熱片”一樣提升局部溫度傳導(dǎo)效率，擴大熱療覆蓋范圍，提升射頻消融術(shù)的熱效應(yīng)。同時，通過重塑腫瘤微環(huán)境（TME）激活抗腫瘤免疫反應(yīng)。

實驗顯示，在豬肺組織模型中，搭配LDHs的射頻消融加熱面積較傳統(tǒng)方式增加約1.4倍，可有效覆蓋不規(guī)則腫瘤區(qū)域，避免“漏網(wǎng)之魚”。同時，LDHs還能在高溫下保護免疫刺激物不被破壞，確保其持續(xù)發(fā)揮作用。  

? 激活免疫系統(tǒng)，讓“身體自己殺瘤”

項圈會在熱療的同時，隨著溫度變化釋放免疫刺激分子CpG和pIL-12，增強免疫系統(tǒng)對腫瘤的攻擊：前者能激活樹突狀細胞（免疫系統(tǒng)的“偵察兵”），后者可促進殺傷性T細胞、M1型巨噬細胞（免疫系統(tǒng)的“戰(zhàn)士”）的活化。這些免疫細胞不僅能清除局部殘留腫瘤細胞，還能抑制遠處轉(zhuǎn)移灶生長，實現(xiàn)“局部治療+全身防護”的雙重效果。

實驗驗證

從細胞到動物模型，療效顯著提升

團隊通過“體外細胞實驗—動物模型驗證”的層層遞進研究，證實了3D-LC12項圈聯(lián)合射頻消融的有效性：

3D打印納米佐劑項圈（3D -LC12）實現(xiàn)一體化治療

? 體外實驗：免疫系統(tǒng)被高效激活

細胞層面研究發(fā)現(xiàn)，LDHs納米佐劑可顯著促進“促腫瘤”的M2型巨噬細胞向“抗腫瘤”的M1型轉(zhuǎn)化，并提升TNF-α、CXCL9等促炎細胞因子的表達量（這些因子能招募更多免疫細胞聚集到腫瘤部位）；同時，樹突狀細胞的激活效率也明顯提高，為后續(xù)免疫反應(yīng)打下基礎(chǔ)。  

? 動物實驗：腫瘤生長被抑制，生存期延長

在肺癌小鼠模型中，“射頻消融+3D-LC12項圈”組的腫瘤生長速度顯著慢于傳統(tǒng)射頻消融組，小鼠生存期明顯延長。更關(guān)鍵的是，該聯(lián)合療法展現(xiàn)出“遠隔效應(yīng)”——遠程腫瘤的體積顯著減少，新療法能夠激發(fā)強烈的系統(tǒng)性免疫反應(yīng)，從而抑制了遠處未治療腫瘤的生長。這是因為活化的免疫細胞通過血液到達全身，對潛在轉(zhuǎn)移的腫瘤細胞進行了“追殺”。

? 免疫激活：調(diào)動‘免疫戰(zhàn)士’攻擊腫瘤

實驗發(fā)現(xiàn)，RFA 聯(lián)合 3D-LC12 項圈治療后，無論是局部腫瘤還是遠處未直接治療的腫瘤中，M1 型巨噬細胞、CD8+ T 細胞等具有抗腫瘤作用的免疫細胞數(shù)量均顯著增加。這表明該聯(lián)合療法能有效激發(fā)全身性的免疫反應(yīng)，讓身體的‘免疫戰(zhàn)士’更精準(zhǔn)地攻擊腫瘤細胞，為抑制腫瘤擴散提供了關(guān)鍵支撐。

目前，這項技術(shù)具有廣闊臨床前景：3D打印技術(shù)可實現(xiàn)“精準(zhǔn)適配”，項圈與射頻消融手術(shù)同步使用，無需額外增加創(chuàng)傷，符合微創(chuàng)治療趨勢。對于無法耐受手術(shù)切除的晚期肺癌患者、老年體弱患者，或腫瘤位置特殊（如靠近大血管）不適合傳統(tǒng)手術(shù)的患者，這種“射頻消融+3D-LC12項圈”的聯(lián)合療法有望成為更安全、有效的治療選擇。

團隊介紹

浙大四院呼吸醫(yī)學(xué)中心由呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科、心胸外科、放射科、病理科共同組成，中心現(xiàn)有醫(yī)生85名，高級職稱醫(yī)師27名，其中博士生導(dǎo)師2名，碩士生導(dǎo)師6名，特聘研究員9名。2023 年，年門診量達 13 萬余人次，年手術(shù)量 2000 余臺次，支氣管鏡介入治療穩(wěn)居全省前列。系浙江省首家中國醫(yī)師協(xié)會肺部腫瘤消融治療技術(shù)培訓(xùn)基地。

浙江省肺癌精準(zhǔn)診療重點實驗室于2024年7月批準(zhǔn)成立，為浙江省唯一認定的肺癌領(lǐng)域省級重點實驗室，依托于浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第四醫(yī)院，充分發(fā)揮本院、國科大杭州高等研究院及華東醫(yī)藥有限公司聯(lián)合共建優(yōu)勢，集成三家單位豐富的臨床資源、完善的基礎(chǔ)平臺、雄厚的研發(fā)能力的優(yōu)勢力量。

實驗室由王凱教授擔(dān)任主任、宋海教授擔(dān)任副主任主持工作，實驗室近三年研究成果以第一/通訊作者在本領(lǐng)域的國際知名期刊發(fā)表SCI論文171篇，包括Nature Cell Biology、Nature Cancer、Molecular Cell、Cell Reports、Cancer Cell、J Clin Invest及Adv.Mater.等。共主持國家科技重大專項、國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金重點和面上項目等國家級項目39項及浙江省重點研發(fā)計劃等省部級項目多項，總金額約8000萬元，授權(quán)國際、國家發(fā)明專利20余項。先后榮獲國家科學(xué)技術(shù)進步二等獎、教育部高?？蒲袃?yōu)秀成果一等獎、浙江省科學(xué)技術(shù)一等獎、浙江省青年科技獎等獎勵。

通訊作者：王凱

王凱，教授、主任醫(yī)師，博士生導(dǎo)師，浙江大學(xué)求是特聘教授，國家重點研發(fā)計劃首席科學(xué)家，浙江省衛(wèi)生領(lǐng)軍人才，國務(wù)院特殊津貼專家?，F(xiàn)任浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第四醫(yī)院及“一帶一路”國際醫(yī)學(xué)院黨委書記，兼任全省肺癌精準(zhǔn)診療重點實驗室主任。學(xué)術(shù)任職涵蓋浙江省醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)分會候任主委、浙江省抗癌協(xié)會肺癌專業(yè)委員會候任主任委員、中國抗癌協(xié)會低氧腫瘤學(xué)專委會副主委等職務(wù)，并擔(dān)任Cancer Letters等國際期刊編委。研究方向為肺干細胞調(diào)控慢性肺病相關(guān)機制解析及干預(yù)新技術(shù)，肺癌靶向和免疫治療療效相關(guān)機制，肺癌微環(huán)境調(diào)控機制及新型抗癌藥物研發(fā)等。

第一作者：陳煒鈺

陳煒鈺，博士，浙江大學(xué)“一帶一路”國際醫(yī)學(xué)院、浙江大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第四醫(yī)院，研究員，浙江省省級人才、金華“雙龍計劃”領(lǐng)軍人才，科研部副主任（負責(zé)人）。專注于肺癌等腫瘤精準(zhǔn)診斷與高效治療策略的研究工作，近五年以第一/通訊作者（含共同）發(fā)表國際知名期刊論文25篇，涵蓋Nat. Commun，Adv. Mater.，ACS Nano，Adv. Sci.，Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imaging 等。主持國家自然科學(xué)基金、浙江省自然重點項目、浙江省“尖兵”計劃子課題等國家、省部級項目4項，研究成果申請國家發(fā)明專利3項，獲浙江省科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎、金華市青年科技獎。