肺癌治療“新突破”！浙大團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一款3D打印項(xiàng)圈可提高抗癌效果

來(lái)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(shì)已廣泛用于臨床。它通過(guò)高頻電流產(chǎn)生熱量，直接“燒死”腫瘤細(xì)胞。但臨床中，腫瘤形態(tài)不規(guī)則等問(wèn)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(jìn)展，如何讓RFA療效再升級(jí)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(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任王凱教授團(tuán)隊(duì)在國(guó)際頂級(jí)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(xiàng)圈（3D-LC12）。

論文第一位通訊作者為王凱教授，其研究方向?yàn)榉伟┌l(fā)生發(fā)展與耐藥演進(jìn)機(jī)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(guó)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(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目資助。

研究設(shè)計(jì)的 “3D打印項(xiàng)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(shí)增強(qiáng)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(xiǎn)提供了全新治療策略。

核心突破
一個(gè)“項(xiàng)圈”實(shí)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(guò)射頻能量產(chǎn)生高溫“燒死”腫瘤細(xì)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(jiàn)腫瘤，無(wú)法激活免疫系統(tǒng)對(duì)抗?jié)撛谵D(zhuǎn)移灶。  

王凱團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的3D-LC12項(xiàng)圈，本質(zhì)是一個(gè)新型的“智能藥物遞送+熱效應(yīng)增強(qiáng)”的多功能免疫治療平臺(tái)，其核心創(chuàng)新點(diǎn)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(guò)3D打印制成貼合腫瘤的“項(xiàng)圈”狀載體。

治療時(shí)，項(xiàng)圈會(huì)同步實(shí)現(xiàn)兩大功能：  

3D打印納米佐劑項(xiàng)圈（3D- LC12）聯(lián)合RFA的設(shè)計(jì)示意圖

? 有效增強(qiáng)熱療效果，“高溫殺瘤”更徹底

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

實(shí)驗(yàn)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(yú)”。同時(shí)，LDHs還能在高溫下保護(hù)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(xiàng)圈會(huì)在熱療的同時(shí)，隨著溫度變化釋放免疫刺激分子CpG和pIL-12，增強(qiáng)免疫系統(tǒng)對(duì)腫瘤的攻擊：前者能激活樹(shù)突狀細(xì)胞（免疫系統(tǒng)的“偵察兵”），后者可促進(jìn)殺傷性T細(xì)胞、M1型巨噬細(xì)胞（免疫系統(tǒng)的“戰(zhàn)士”）的活化。這些免疫細(xì)胞不僅能清除局部殘留腫瘤細(xì)胞，還能抑制遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移灶生長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)“局部治療+全身防護(hù)”的雙重效果。

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

從細(xì)胞到動(dòng)物模型，療效顯著提升

團(tuán)隊(duì)通過(guò)“體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)—?jiǎng)游锬Ｐ万?yàn)證”的層層遞進(jìn)研究，證實(shí)了3D-LC12項(xiàng)圈聯(lián)合射頻消融的有效性：

3D打印納米佐劑項(xiàng)圈（3D -LC12）實(shí)現(xiàn)一體化治療

? 體外實(shí)驗(yàn)：免疫系統(tǒng)被高效激活

細(xì)胞層面研究發(fā)現(xiàn)，LDHs納米佐劑可顯著促進(jìn)“促腫瘤”的M2型巨噬細(xì)胞向“抗腫瘤”的M1型轉(zhuǎn)化，并提升TNF-α、CXCL9等促炎細(xì)胞因子的表達(dá)量（這些因子能招募更多免疫細(xì)胞聚集到腫瘤部位）；同時(shí)，樹(shù)突狀細(xì)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(dòng)物實(shí)驗(yàn)：腫瘤生長(zhǎng)被抑制，生存期延長(zhǎng)

在肺癌小鼠模型中，“射頻消融+3D-LC12項(xiàng)圈”組的腫瘤生長(zhǎng)速度顯著慢于傳統(tǒng)射頻消融組，小鼠生存期明顯延長(zhǎng)。更關(guān)鍵的是，該聯(lián)合療法展現(xiàn)出“遠(yuǎn)隔效應(yīng)”——遠(yuǎn)程腫瘤的體積顯著減少，新療法能夠激發(fā)強(qiáng)烈的系統(tǒng)性免疫反應(yīng)，從而抑制了遠(yuǎn)處未治療腫瘤的生長(zhǎng)。這是因?yàn)榛罨拿庖呒?xì)胞通過(guò)血液到達(dá)全身，對(duì)潛在轉(zhuǎn)移的腫瘤細(xì)胞進(jìn)行了“追殺”。

? 免疫激活：調(diào)動(dòng)‘免疫戰(zhàn)士’攻擊腫瘤

實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，RFA 聯(lián)合 3D-LC12 項(xiàng)圈治療后，無(wú)論是局部腫瘤還是遠(yuǎn)處未直接治療的腫瘤中，M1 型巨噬細(xì)胞、CD8+ T 細(xì)胞等具有抗腫瘤作用的免疫細(xì)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(xì)胞，為抑制腫瘤擴(kuò)散提供了關(guān)鍵支撐。

目前，這項(xiàng)技術(shù)具有廣闊臨床前景：3D打印技術(shù)可實(shí)現(xiàn)“精準(zhǔn)適配”，項(xiàng)圈與射頻消融手術(shù)同步使用，無(wú)需額外增加創(chuàng)傷，符合微創(chuàng)治療趨勢(shì)。對(duì)于無(wú)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(xiàng)圈”的聯(lián)合療法有望成為更安全、有效的治療選擇。

團(tuán)隊(duì)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(jí)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(mén)診量達(dá) 13 萬(wàn)余人次，年手術(shù)量 2000 余臺(tái)次，支氣管鏡介入治療穩(wěn)居全省前列。系浙江省首家中國(guó)醫(yī)師協(xié)會(huì)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(diǎn)實(shí)驗(yàn)室于2024年7月批準(zhǔn)成立，為浙江省唯一認(rèn)定的肺癌領(lǐng)域省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)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(guó)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(shì)，集成三家單位豐富的臨床資源、完善的基礎(chǔ)平臺(tái)、雄厚的研發(fā)能力的優(yōu)勢(shì)力量。

實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室近三年研究成果以第一/通訊作者在本領(lǐng)域的國(guó)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(guó)家科技重大專項(xiàng)、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)和面上項(xiàng)目等國(guó)家級(jí)項(xiàng)目39項(xiàng)及浙江省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等省部級(jí)項(xiàng)目多項(xiàng)，總金額約8000萬(wàn)元，授權(quán)國(guó)際、國(guó)家發(fā)明專利20余項(xiàng)。先后榮獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)、教育部高校科研優(yōu)秀成果一等獎(jiǎng)、浙江省科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)、浙江省青年科技獎(jiǎng)等獎(jiǎng)勵(lì)。

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(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃首席科學(xué)家，浙江省衛(wèi)生領(lǐng)軍人才，國(guó)務(wù)院特殊津貼專家。現(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(guó)際醫(yī)學(xué)院黨委書(shū)記，兼任全省肺癌精準(zhǔn)診療重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任。學(xué)術(shù)任職涵蓋浙江省醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)候任主委、浙江省抗癌協(xié)會(huì)肺癌專業(yè)委員會(huì)候任主任委員、中國(guó)抗癌協(xié)會(huì)低氧腫瘤學(xué)專委會(huì)副主委等職務(wù)，并擔(dān)任Cancer Letters等國(guó)際期刊編委。研究方向?yàn)榉胃杉?xì)胞調(diào)控慢性肺病相關(guān)機(jī)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(jī)制，肺癌微環(huán)境調(diào)控機(jī)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(guó)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(jí)人才、金華“雙龍計(jì)劃”領(lǐng)軍人才，科研部副主任（負(fù)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(guó)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(guó)家自然科學(xué)基金、浙江省自然重點(diǎn)項(xiàng)目、浙江省“尖兵”計(jì)劃子課題等國(guó)家、省部級(jí)項(xiàng)目4項(xiàng)，研究成果申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利3項(xiàng)，獲浙江省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、金華市青年科技獎(jiǎng)。