Bioactive Materials
冷大气等离子体在癌症治疗中的研究进展

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该综述系统总结了冷大气等离子体（CAP）在癌症治疗中的多种机制，包括诱导细胞凋亡、免疫原性细胞死亡、焦亡、铁死亡等途径，并介绍了直接和间接CAP治疗策略的最新进展，为开发新型非侵入性癌症治疗手段提供了理论支持和实践指导。

 

文献概述
本文《Advances in cold atmospheric plasma therapy for cancer》，发表于《Bioactive Materials》杂志，回顾并总结了冷大气等离子体在癌症治疗中的机制研究、递送方式和临床试验进展，强调其作为非侵ative治疗手段的潜力。

背景知识
冷大气等离子体（CAP）是一种在常压下生成的低温等离子体，其含有多种活性物质，如活性氧（ROS）和活性氮（RNS）物种。这些物质能够通过多种细胞死亡机制，包括细胞凋亡、铁死亡、焦亡等，选择性地杀伤癌细胞而不影响正常组织。近年来，CAP在癌症治疗中的应用受到广泛关注，因其具有多种治疗路径、良好的安全性以及与现有治疗手段的协同潜力。尽管CAP在临床前研究中展现出良好的效果，其在不同癌症类型中的机制异质性、递送优化及安全性评估仍需进一步研究以实现临床转化。

 

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研究方法与实验
研究中使用多种CAP生成设备，如介质阻挡放电（DBD）和等离子体射流装置，通过不同的供气方式（如氦气、氩气、空气等）调节CAP的成分和稳定性。在直接治疗中，CAP被应用于肿瘤细胞或动物模型，以评估其诱导细胞死亡的效果。在间接治疗中，CAP被激活液体（如细胞培养基、生理盐水）或凝胶后注射或植入，以延长其作用时间并提高生物相容性。研究还通过体内外实验评估CAP对不同肿瘤模型的治疗效果，包括黑色素瘤、乳腺癌、结直肠癌等。

关键结论与观点

• CAP能够诱导多种细胞死亡途径，包括细胞凋亡、铁死亡、焦亡、自噬和免疫原性细胞死亡（ICD），这些机制并非相互排斥，而是存在协同作用。
• 不同癌症类型对CAP的敏感性不同，这与它们的基因表达、代谢状态及微环境特征相关，例如乳腺癌因其高细胞内铁和低GSH水平更易发生铁死亡。
• CAP可通过释放DAMP信号（如CRT、ATP、HMGB1）激活抗肿瘤免疫应答，增强T细胞和巨噬age的活性，重塑肿瘤免疫微环境。
• 多种CAP递送方式，如CAP-激活液体、凝胶、导管和微针贴片，已被开发，以提升其治疗的局部化和可控性。
• 在临床前研究中，CAP显示了显著的抗肿瘤效果，并在欧洲和美国进入早期临床试验，用于术后残留肿瘤的消融，初步结果表明其安全性良好。

研究意义与展望
该研究强调了CAP在癌症治疗中的多功能性和选择性，以及其在联合治疗中的潜力。未来的研究需进一步阐明其分子机制，优化设备设计，评估其在多种癌症中的应用，并探索其与免疫检查点抑制剂、化疗和放疗的协同作用。此外，CAP的长期安全性、生物相容性及治疗标准化仍需深入研究，以推动其在临床实践中的转化。

 

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结语
CAP作为一种新兴的非侵入性治疗手段，在癌症治疗中展现出独特的优势。其通过多种机制诱导癌细胞死亡，并激活抗肿瘤免疫应答，为癌症治疗提供了新的方向。虽然CAP在临床前研究中取得了良好效果，但仍需进一步研究其机制、安全性及在不同癌症中的优化策略。未来，CAP有望成为癌症治疗中与现有疗法协同的重要工具，推动个体化癌症治疗的发展。

 

Tianxu Fang, Zhitong Chen, and Guojun Chen. Advances in cold atmospheric plasma therapy for cancer. Bioactive Materials.