《Materials Today Bio》：Systemic Immunity Triggered by Boron Neutron Capture Therapy via Manganese-Borate Complex
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本研究针对传统放疗因损伤免疫细胞而限制抗肿瘤免疫的难题，开发了基于临床可用原料（硼砂、锰、白蛋白）的生物矿化白蛋白BNCT制剂（Albumin@MnB）。该制剂在降低硼剂量的同时实现显著肿瘤抑制，并通过代谢重编程与免疫激活协同作用，增强瘤内免疫细胞浸润并抑制远端肿瘤生长，与过继T细胞疗法和免疫检查点抑制剂产生协同效应。该策略首次建立了硼中子俘获免疫治疗（BNCI）新模式，为精准放射免疫治疗提供新范式。
在肿瘤治疗领域，放射治疗一直扮演着双刃剑的角色：虽然能够通过免疫原性细胞死亡和肿瘤相关抗原释放来逆转免疫逃逸机制，但传统光子/粒子照射不可避免地会损伤循环和肿瘤浸润的免疫细胞。硼中子俘获治疗（BNCT）作为精准放疗的代表，利用热中子诱导10B发生（n, α）7Li核反应，实现肿瘤细胞的空间选择性杀伤。然而临床常用药物硼苯丙氨酸（BPA）存在给药剂量过高（约500 mg/kg）且缺乏免疫代谢活性等问题，严重限制了其临床应用价值。
面对这一挑战，中国科学院合肥综合性国家科学中心能源研究所的研究团队在《Materials Today Bio》上发表了创新性研究成果。他们巧妙利用临床易得的硼砂、锰和白蛋白，开发出一种生物矿化白蛋白基BNCT制剂（Albumin@MnB），成功实现了中子俘获触发的免疫治疗激活。这项研究不仅显著提升了BNCT的治疗效果，更开创性地提出了"硼中子俘获免疫治疗"（BNCI）的新概念。
研究团队运用了多项关键技术方法：通过金属离子筛选平台系统评估不同金属离子与BNCT的协同效应；采用生物矿化自组装技术构建白蛋白-锰硼酸盐纳米复合物；利用动态光散射、透射电镜和电感耦合等离子体质谱对纳米制剂进行理化表征；建立B16黑色素瘤和4T1乳腺癌等多种小鼠肿瘤模型评估体内疗效；通过流式细胞术、转录组学和代谢组学分析免疫微环境变化及分子机制。
3.1. 锰离子增强硼中子俘获治疗
研究人员通过系统筛选发现，锰离子（Mn2+）在极低浓度（5 μM）下即可显著增强BNCT诱导的程序性细胞死亡，效果优于其他金属离子。机制研究表明，Mn2+通过破坏线粒体膜电位、降低ATP水平以及扰乱磷脂酰胆碱代谢稳态，有效放大了BNCT的细胞毒性作用。
3.2. 锰硼酸盐纳米粒子的组装与过氧化氢响应性释放
研究团队利用硼砂的富氧配位环境，与锰离子自组装形成稳定的锰硼酸盐复合物，并通过白蛋白模板调控获得单分散纳米颗粒（Albumin@MnB）。该制剂在肿瘤微环境过氧化氢（H2O2）条件下可快速降解，实现硼和锰的特异性释放。
3.3. MRI追踪与Albumin@MnB的生物分布
凭借Mn2+的顺磁性，Albumin@MnB可作为MRI对比剂实现实时在体追踪。药代动力学研究显示，该制剂能显著提高肿瘤部位硼浓度（24小时达45 μg/g），满足BNCT治疗阈值，同时降低肾脏积累。
3.4. Albumin@MnB展示强大的抗肿瘤功效与免疫激活
在B16黑色素瘤和4T1乳腺癌模型中，Albumin@MnB在等效硼剂量下表现出优于BPA的抗肿瘤效果，并能完全消除部分动物的肿瘤。值得注意的是，该制剂还显著抑制了肺转移灶的生长。
3.5. Albumin@MnB基BNCT增强免疫激活并抑制细胞修复
分子机制研究表明，Albumin@MnB通过激活cGAS-STING通路，显著上调IFN-β和CXCL10等干扰素刺激基因的表达。转录组分析进一步证实，与传统BNCT主要激活DNA修复通路不同，Albumin@MnB基BNCT显著富集于天然免疫相关通路。
3.6. Albumin@MnB基BNCT与T细胞免疫治疗的协同抗肿瘤功效
免疫细胞分析显示，Albumin@MnB治疗显著增加了肿瘤内CD45+白细胞、CD3+T细胞、CD11c+树突状细胞和CD8+T细胞的浸润。更重要的是，当与PD-1抑制剂或过继T细胞疗法联合使用时，Albumin@MnB基BNCT展现出协同抗肿瘤效果，并能有效缓解T细胞耗竭。
这项研究通过巧妙的纳米制剂设计，成功将BNCT从传统的局部放射治疗提升为多功能免疫治疗平台。Albumin@MnB不仅解决了传统BNCT药物剂量高、缺乏免疫活性的痛点，更通过整合肿瘤特异性放射能量沉积、代谢重编程和免疫激活三大功能，建立了BNCI这一全新治疗范式。该策略实现了诊断-治疗一体化，为下一代放射免疫治疗的发展提供了重要思路，特别是在联合免疫检查点抑制剂和细胞免疫治疗方面展现出巨大临床转化潜力。研究中所用的原料均为临床可得材料，进一步增强了该技术的临床应用前景，为肿瘤精准治疗开辟了新途径。
