巨噬细胞是适应性免疫系统和先天免疫系统中的重要组成部分，在肿瘤发生发展过程中也发挥着重要的作用，称之为肿瘤相关巨噬细胞。
肿瘤相关巨噬细胞在肿瘤整体中占比约为50%以上，是肿瘤中重要的一类免疫细胞。肿瘤相关巨噬细胞有两种不同功能状态的表型，M1(促炎)和M2(抗炎)表型。M1巨噬细胞能够吞噬肿瘤细胞，实现抑制肿瘤生长以及复发，M2巨噬细胞则恰恰相反，其主要功能是促进肿瘤细胞生长与侵袭。在过去的多年研究中，针对两种肿瘤相关巨噬细胞截然不同功能，科研工作者们主要聚焦于采用多种策略与手段来促进M2向M1巨噬细胞复极化或直接抑制M2巨噬细胞活性。作为经典的肿瘤治疗策略，上述研究工作取得了一定的肿瘤治疗效果。然而其肿瘤长期治疗效果差以及后期易复发转移仍旧是一个棘手的问题。其中原因可能来自于极化为M1的巨噬细胞会再转化为M2表型，使得治疗效果不能持久高效。到目前为止，很少有关于巨噬细胞从M2表型重编程到M1表型而不进行再转化的研究，如何持久性保持激活的M1表型，防治恢复为M2表型是我们需要解决的主要问题。
近日，生命科学技术学院邓宏章教授团队在国际顶级期刊《Advanced Materials》（中科院一区TOP，IF= 32.086），发表了题为“X-Ray Guided in Situ Genetic Engineering of Macrophage for Sustained Cancer Immunotherapy”的研究成果，该研究成果西电为第一完成单位。
在这项研究中，该团队构建了一种X射线远程控制的CRISPR/Cas9基因编辑纳米系统(X-CC9) ，通过功能性聚合物阳离子聚乙烯亚胺接枝聚硫醚组装形成纳米颗粒，随后通过静电吸附将CRISPR/Cas9基因编辑系统负载到纳米颗粒表面，随后通过功能化双硒交联剂对其进行保护。在最外层通过西弗碱修饰上聚乙二醇保护层。该体系具有较好的体内血液循环能力，在肿瘤部位特异性响应脱除聚乙二醇保护层。随后X-CC9递送系统进入肿瘤部位巨噬细胞内部。在X射线照射之下，X-CC9递送系统中双硒键特异性断裂并发生电荷反转，实现基因编辑系统的远程可控编辑。通过阻断巨噬细胞CSF1-R和SIPRα的表达，特异性和永久性地将TAMs重极化到M1表型，而不发生再转化。该远程可控基因编辑递送系统在三种动物模型中取得了显著的肿瘤治疗效果。与此同时，不会破坏免疫稳态或引起全身毒性。该策略为提高巨噬细胞极化治疗肿瘤策略的安全性提供了一种理想可行的方法。
可控编程系统构建
文章链接：https://doi.org/10.1002/adma.202208059