在用于治疗神经胶质瘤的临床试验中，术后放疗显示出能够将中位生存时间延长至肿瘤切除后几个月和伴随的替莫唑胺治疗。作为护理标准，放疗利用高能量辐射来直接或间接地根除癌细胞。然而，治疗效果远远不能令人满意，成胶质细胞瘤复发几乎均匀地观察到。临床应用仍然需要新的策略来预防局部复发并进一步改善患者的预后。利用放射增敏剂是一种有前途的方法，可以提高放射效率，同时最大限度地减少可能损害正常组织的放射线过度暴露的潜在副作用。有趣的是，研究已经解开的金属为基础的纳米材料，它可以成为癌症治疗有前途的放射增敏剂，同时最小化系统的副作用的剂量增强效应。例如，已发现经照射的金基纳米颗粒，基于钆的纳米颗粒和基于氧化铁的纳米颗粒产生光电子和/或螺旋电子，这可有助于剂量增强并随后促进氧自由基用于肿瘤细胞的细胞毒性增强。
　　 此外，肿瘤微环境的变化在改善放疗结果方面具有潜在作用。然而，目前的应用主要集中于癌细胞，忽略肿瘤微环境，其可以减轻或甚至抵消了放疗反应的关键作用。累积的证据已经证明，髓样来源的抑制细胞是肿瘤微环境中未成熟骨髓来源细胞的异质群体，不仅逐渐迁移到肿瘤部位，而且还支持胶质母细胞瘤的进展。髓样来源的抑制细胞介导的肿瘤进展是通过产生精氨酸酶，活性氧和抑制性细胞因子来促进肿瘤细胞的存活来实现的，以危害适应性免疫细胞的效应功能。同时，髓样来源的抑制细胞可分化成更成熟的肿瘤相关巨噬细胞，其刺激血管生成和淋巴管生成。总之，肿瘤微环境的影响还没有充分考虑到当前基于放疗的研究。
　　 最近，它揭示了通过氧化铁纳米颗粒和阳离子聚合物对巨噬细胞或髓样来源的抑制细胞的促炎作用可以抑制肿瘤生长。研究人员推测带正电的氧化铁纳米颗粒，这可能放射致敏癌细胞和同时调制肿瘤微环境，将是极大的兴趣作为用于癌症治疗的双靶向方法的。
　　 本研究设计并合成了具有双靶向作用的掺锌氧化铁纳米平台，用于肿瘤细胞和肿瘤微环境。研究人员的研究结果表明，具有修饰的掺锌氧化铁纳米颗粒不仅促进了胶质瘤细胞的内化，而且还刺激了肿瘤环境中的表型变化。在瘤内施用后，除了对肿瘤细胞的改善的放射性细胞毒性之外，具有放射治疗的鼻咽用作再培养髓样来源的抑制细胞以攻击肿瘤细胞的局部刺激物。通过炎性极化，这种促炎功能进一步增强了放射治疗效果。最后，使用放射治疗的鼻咽后具有神经胶质瘤模型的小鼠的存活导致显着的存活益处，优于其他单一模态组。为了进一步验证增强的存活率归因于基于鼻咽的放射性细胞毒性和鼻咽介导的促炎调节在辐射下的协同效应，研究人员还证明了在没有细胞的情况下异种移植物模型的存活。存活益处的趋势与神经胶质瘤模型的趋势相似，表明适应性免疫的贡献有限。
　　本研究的主要目标之一是增加鼻咽介导的放射治疗对胶质瘤细胞的疗效。研究人员使用磁性纳米粒子开始研究人员的设计以促进临床转化，因为氧化铁纳米粒子已经在临床前和临床场景中被广泛用作造影剂和药物载体。接下来，基于最近的分析显示系统性施用纳米颗粒的肿瘤靶向功效，选择瘤内注射以有效地将鼻咽递送到肿瘤部位，这可以大大减少快速传播到血液中并克服预防血脑屏障的作用。来自体内数据显示，鼻咽在治疗期间受限于肿瘤床，有助于作为局部吸收高射线辐射的刺激物。研究人员发现，由于结合，阳离子表面修饰鼻咽有利于肿瘤细胞内化，表明肿瘤细胞是治疗的主要目标。与单独使用放射线形式的细胞相比，获得了增加的鼻咽介导的对放射性细胞毒性作用。此外，长期孵育后的鼻咽以剂量依赖性方式诱导肿瘤细胞的细胞毒性。这可以归因于诱导铁基芬顿反应以随后产生总体生存鼻咽的溶酶体封存。
　　 本研究的一个深刻结果是鼻咽可以调节肿瘤微环境中的髓样来源的抑制细胞。在体外和体内环境中，鼻咽被细胞以及髓样来源的抑制细胞摄取，指向肿瘤微环境作为放射治疗期间的潜在靶标。鉴于肿瘤部位内的髓样来源的抑制细胞协调肿瘤进展和转移，减少髓样来源的抑制细胞的数量可能是改善治疗效果的有希望的方法。有趣的是，在鼻咽孵育后，髓样来源的抑制细胞可以被复极化为经典激活的样表型，产生大量的总体生存。研究人员的结果表明鼻咽孵育与辐射结合进一步增强了这种复极化效应。有趣的是，最近的研究还报道了氧化铁纳米颗粒和二氧化锰纳米颗粒可以通过诱导来自肿瘤相关巨噬细胞的促炎性巨噬细胞极化来引发肿瘤消退。
　　 总之，这些结果揭示肿瘤环境对癌症治疗的显著作用。更重要的是，它也开辟了纳米医学的新途径，即，设计一个新的平台，以实现对癌细胞和肿瘤成分的双重靶点效应。实际上，已经显示通过炎症信号从髓样来源的抑制细胞库中分化的细胞可以显着增强免疫治疗功效。研究人员设想，纳米粒子有可能成为一个类似的作用，并增强免疫治疗脑胶质瘤的治疗。此外，磁性纳米粒子已经显示出有利于胶质瘤治疗的有希望，有助于通过外部磁场对运动/位置进行可行的控制，以及它们对作为造影剂的质子的弛豫时间的影响。因此，磁性纳米颗粒介导的治疗方式可以通过磁共振成像，增强放射疗法和免疫疗法整合来增强多功能治疗。