胶质母细胞瘤（GBM）是一类高度侵袭性的颅内恶性肿瘤，肿瘤微环境具备极强的免疫抑制特性，这也是免疫治疗在GBM治疗中难以取得理想疗效的关键阻碍。在胶质母细胞瘤病灶内，CD8⁺ T细胞极易发生耗竭，而调节性T细胞（Tregs）等免疫抑制因素，会进一步削弱抗肿瘤免疫反应。如何有效调动免疫系统，同时让治疗药物有效递送至脑部肿瘤区域，一直是脑肿瘤免疫治疗领域亟待破解的核心难题。
相较于传统给药方式，鼻-脑递送可以依托鼻腔与脑部之间的神经通路绕开血脑屏障，为脑部靶向给药提供了一条潜在路径。然而，鼻黏膜屏障会阻碍药物向脑组织转运；倘若过度破坏这一屏障，又可能带来组织损伤。因此，如何在提高递送效率的同时，实现对鼻黏膜屏障的可控、暂时性调节，是优化鼻‑脑递送策略的核心突破口。
近日，东南大学附属中大医院研究团队在Nature Communications（IF:18.1）以Article in Press形式发表研究《Low-intensity pulsed ultrasound-mediated nose-to-brain co-delivery of β-blockers and aPD-L1 enhances glioblastoma immunotherapy》，为上述难题提供了创新解决方案。该研究利用低强度脉冲超声（LIPUS）短暂调控鼻黏膜屏障，结合仿生纳米囊泡iMPC，将β受体阻断剂carvedilol和抗PD-L1抗体共同递送至脑部肿瘤区域，并系统探究这套联合策略对胶质母细胞瘤生长、肿瘤免疫微环境的调控效果。
本研究实验过程中使用了赛索飞生物Hi‑FiGuard DNA Polymerase产品，为分子实验的开展提供了有力支撑。
图1. 研究策略示意图。LIPUS短暂调控鼻黏膜屏障，促进iMPC经鼻进入脑部，并通过carvedilol与抗PD-L1抗体协同调节GBM免疫微环境。
体外探究：
实现屏障调控，锁定最优超声参数
研究团队首先验证了LIPUS对鼻黏膜屏障的可调控作用。
研究首先构建了体外鼻黏膜屏障模型，并评估不同强度的LIPUS对屏障完整性的影响。实验结果显示，LIPUS能够调控鼻黏膜屏障中紧密连接蛋白Claudin-1和Occludin的表达水平，提升iMPC穿透鼻黏膜屏障的能力。值得注意的是，这种调控方式并非简单地“破坏”屏障：在1.5 W/cm²超声条件下，鼻黏膜通透性提升，并且屏障功能可逐步恢复，约4小时即可恢复接近初始状态；而更高强度的超声刺激，则会造成不可逆的屏障损伤。
图2. 不同LIPUS处理条件下鼻黏膜屏障通透性的动态变化；1.5 W/cm²条件下屏障开放具有较好的可逆性。
这一结果为后续鼻-脑递送实验确定了关键的超声参数，也说明LIPUS不仅能够提高屏障通透性，还具有一定的时间可控性。
体内验证：
强化鼻‑脑递送，提升纳米囊泡富集
动物实验证明，LIPUS能够显著提高iMPC的鼻-脑递送效率。
研究人员进一步在动物体内追踪iMPC的体内分布特征。IVIS活体成像结果显示，与单独使用iMPC相比，LIPUS+iMPC能够明显增强iMPC在脑部的分布。其中，在1.5 W/cm²参数条件下，鼻‑脑递送效果达到最优。进一步观察发现，iMPC可以沿三叉神经和嗅觉相关通路进入脑部，LIPUS的干预能够进一步提高其在嗅球、GBM肿瘤区域的富集水平。
图3. IVIS成像显示，LIPUS处理后iMPC的脑部荧光信号明显增强，提示鼻-脑递送效率提高。
上述实验证明，这套“短暂调控鼻黏膜屏障”策略，可以切实转化为脑部递送效率提升。
疗效评估：
抑制肿瘤生长，延长模型小鼠生存周期
在确定LIPUS递送条件后，研究团队利用正位GBM小鼠模型进一步评估整套方案的治疗效果。
MRI检测结果显示，对照组肿瘤持续增长，而LIPUS+iMPC联合治疗组能够明显抑制肿瘤生长。Ki-67和PCNA检测同样证实，治疗组肿瘤细胞增殖活性明显下降。生存分析数据显示，对照组平均生存期仅为23.6天，而LIPUS+iMPC组部分小鼠的生存时间超过60天。
图4. 不同治疗组GBM小鼠的生存曲线；LIPUS+iMPC治疗显著延长动物生存时间。
由此可见，“超声调控鼻黏膜屏障+提升脑部递送”的技术路径，可以成功转化为实际的肿瘤治疗获益。
机制解析：
重塑肿瘤免疫微环境，缓解T细胞耗竭
为阐明该联合策略发挥抗肿瘤效果的内在机制，研究团队重点解析了肿瘤免疫微环境的改变。
流式细胞检测结果显示，在LIPUS+iMPC治疗后，GBM肿瘤组织中的CD3⁺CD8⁺ T细胞比例明显增加，而PD-1⁺CD3⁺CD8⁺ T细胞比例下降，说明肿瘤组织中的CD8⁺ T细胞浸润增加，同时T细胞耗竭状态得到有效缓解。此外，与Free PC组相比，US+iMPC组肿瘤特异性T细胞浸润提升约2.93倍。
图5. LIPUS+iMPC增加CD8⁺ T细胞浸润，并降低PD-1⁺耗竭T细胞比例，提示抗肿瘤T细胞反应得到增强。
结合前面的实验结果，研究团队建立了一个较为完整的机制链条：LIPUS提高鼻-脑递送效率，促进了iMPC进入GBM区域；carvedilol与抗PD-L1抗体协同作用于肿瘤免疫微环境，缓解了T细胞耗竭并增强抗肿瘤免疫反应，从而抑制肿瘤生长。
研究展望：
鼻‑脑递送联合策略，开辟全新治疗方向
这项研究的意义不仅在于获得了较好的GBM动物实验结果，更提供了物理屏障调控-纳米递送-免疫治疗三者结合的全新研究范式。
鼻-脑递送为脑部疾病药物递送开辟新路径，而LIPUS所表现出的暂时性、可调节屏障开放能力，则为提高局部递送效率提供了新的可能。未来，这一策略还可以探索与不同类型的纳米载体和治疗载荷结合，并拓展至其他脑部疾病研究。
当然，从动物实验走向临床应用，仍存在诸多待攻克的问题：如超声参数的精准控制、递送的组织特异性、长期安全性评估等，都需要开展更加深入的验证。但本研究从"打开屏障"到"重塑免疫"的新视角，无疑为脑部肿瘤免疫治疗开辟了新的思路。