纳米 药物 在 肿瘤 免疫 治疗 中 的 应用 
1 与 传统 放 化疗 相比 ， 纳米 药物 递送 系统 能 安全 有效 地 将 治疗 药物 传递 给 靶 细胞 ， 从而 避免 杀死 正常 细胞 对 病人 产生 毒性 ［ 14 ］ 。 这些 系统 包括 各种 微米 尺度 和 纳米 尺度 的 软 ( 聚合物 和 脂 类 ) 、 硬 ( 无机 ) 材料 ［ 15-16 ］ ， 它们 在 治疗 方面 有 很多 优点 ， 包括 改善 难 溶 性 药物 的 输送 ， 保护 分子 免受 肿瘤 微 环境 的 伤害 ， 靶 向 输送 到 细胞 和 组织 以及 控制 剂量 精确 释放 等 ， 以 减少 毒副作用 ( 表 1 ) ［ 17 ］ 。 如 临床 上 用 脂质体 包 封 化疗 药物 多 柔 比 星 ， 通过 降低 病人 的 心脏 毒性 ， 改进 了 临床 化疗 结果 ［ 18 ］ 。 纳米 药物 因 其 增强 的 靶 点 递送 能力 ， 引起 了 人们 对 其 增 强 免疫 治疗 效果 的 兴趣 。 与 直接 针对 肿瘤 细胞 的 传统 纳米 药物 不同 ， 用于 肿瘤 免疫 治疗 的 纳米 药物 针对 循环 血液 或 淋巴 组织 中 的 淋巴细胞 或 抗原 递 呈 细胞 ( APCs ) 。 受 刺激 的 免 疫 细胞 可以 沿着 趋 化 因子 梯度 传递 到 肿瘤 ， 并 直接 攻击 肿瘤 细胞 ［ 12 ］ 。 已 有 研究 表明 ， 携带 纳米 颗粒 的 T 细胞 或 自然 杀伤 细胞 比 单独 的 纳米 颗粒 在 肿瘤 中 的 富集 能力 更 强 ［ 19 ］ 。 此 外 ， 为了 实现 肿瘤 的 完全 根除 ， 需要 向 肿瘤 部位 传递 浓度 极 高 的 细胞 毒性 药物 。 然而 ， 在 抗 肿瘤 免疫 治疗 中 ， 免疫 调节剂 可以 在 低 浓度 下 产生 强大 而 持久 的 抗 肿瘤 免疫 反应 。 该 效果 提升 的 原因 除了 增强 瘤 内 药物 富集 之外 ， 主要 归因于 处于 免疫 抑制 状态 的 效应 细胞 得以 激 活 以及 对 肿瘤 相关 抗原 具有 高 亲和力 的 T 细胞 增殖 能力 的 增强 ［ 20-21 ］ 。 
2 纳米 药物 在 抗 肿瘤 免疫 反应 中 的 应用 
纳米 药物 在 CAＲ-T 疗法 中 的 应用 CAＲ-T 疗法 最近 成为 临床 免疫 肿瘤 学 的 焦点 ， 该 疗法 针对 难 治 性 或 复发 的 B 细胞 前 体 急性 淋巴细胞 白血病 ， 目标 群体 主要 是 25 岁 以下 患者 ［ 23-24 ］ 。 B 细胞 淋巴 瘤 的 治疗 方法 多种多样 ， 包括 化疗 、 B 细胞 受体 通路 小 分子 抑制 剂 、 抗体 - 药物 偶 联 物 、 免疫 检查 点 抑制 剂 和 ＲNA 干扰 等 。 与 这些 方法 不同 ， CAＲ-T 疗法 是 从 患者 血液 中 分离 出来 T 细胞 ， 然后 将 这些 T 细胞 经过 基因 工程 改造 ， 表达 与 B 细胞 CD19 结合 的 CAＲ 。 在 体 外 扩 增 后 ， 注入 到 患者 体内 。 然后 ， CAＲ-T 细胞 在 体内 不断 增殖 并 找到 目标 细胞 。 虽然 这种 疗法 在 临床 上 已 有 疗效 ， 但 CAＲ-T 细胞 的 产生 需要 几十 个 专用 设备 和 技术 专家 。 到 目前 为止 ， 只 有 少数 几 个 专业 中心 能够 在 全球 范围 内 实施 CAＲ-T 治疗 ［ 25 ］ 。 为了 简化 CAＲ-T 治疗 方法 ， Stephan 小组 开发 了 一 种 基 于 基因 传递 的 低 成本 技术 。 即 通过 将 白血病 特 异性 的 1941BBz CAＲ 质 粒 DNA 与 聚 - β 氨基 酯 结合 ， 制备 了 靶 向 T 细胞 的 聚合物 纳 米粒 。 通过 静电 相互作用 ， 在 纳米 粒 上 涂 上 抗 CD3e f ( ab' 上 涂 上 抗 ) 2 片段 修饰 的 聚 谷氨酸 。 为了 实现 基因 药物 的 快速 核 定位 ， 对 纳米 粒子 进一步 修饰 了 包含 核定 位 信号 的 肽 段 。 体 外 观察 到 该 纳米 粒 在 2 h 内 迅速 被 T 细胞 吸收 ， 孵 育 30 h 后 检测 到 约 4% 的 T 细胞 为 CAＲ + ， 效果 显著 ［ 26-27 ］ 。 CAＲ-T 疗法 除了 治疗 过程 复杂 外 ， 其 效应 T 细胞 也 容易 因 宿主 的 免疫 抑制 性 微 环境 而 迅速 丧失 生存 能力 。 某些 细胞 因子 能够 增强 效应 T 细胞 的 生存 能力 和 功能 ， 但是 ， 也 会 引起 严重 的 副作用 。 Irvine 等 ［ 28 ］ 和 他 的 同事 开发 了 一 种 方法 ， 使 T 细胞 能够 靶 向 细胞 因子 。 将 促进 T 细 胞 增殖 的 细胞 因子 IL-15SA 和 IL-21 共 载 于 脂 质 体 ( 200 nm ) 中 ， 携带 马来 酰 亚 胺 基团 的 脂质体 与 T 细胞 表面 的 硫 醇 基团 发生 反应 ， 将 脂 质 体 固定 在 T 细胞 上 。 作者 指出 ， 每个 T 细 胞 上 多 达 100 个 脂 质 体 的 共 价 耦合 不 会 影响 T 细胞 的 增殖 能力 和 功能 。 此外 ， IL-15SA 和 IL-21 共 载 脂 质 体 修饰 的 T 细 胞 在 体内 持久 性 增强 。 本 方法 的 一个 内 在 局限性 是 ， 在 细胞 分裂 过程 中 ， T 细胞 表面 脂 质 体 的 浓度 被 稀释 。 因此 ， 该 研究 小组 设计 了 另 一 种 策略 。 在 该 方法 中 ， 通过 与 F ( ab' ， ) 2 片 段 结合 ， 修饰 IL-2 片段 的 脂 质 体 直接 作用 于 T 细胞 表面 的 Thy1. 1 抗原 ［ 29 ］ 。 经 证实 ， IL-2 修饰 的 脂 质 体 能够 在 体内 反复 促进 T 细胞 的 增殖 ， 不 受 T 细胞 分裂 的 影响 且 本 治疗 无 严重 毒副作用 。
纳米 药物 在 免疫 检查 点 阻断 ( ICB ) 治疗 中 的 应用 Hubbel 等 ［ 31 ］ 利用 胎盘 生长 因子 -2 衍生 肽 修饰 ICB 抗 体 ， 使 其 具有 肿瘤 靶 向 能力 。 通过 肝素 结合 域 与 肿瘤 细胞 外 基 质 蛋白 的 高 亲和力 结合 。 利用 双 功能 交 联 剂 将 6 个 肽 分子 与 1 个 ICB 抗体 结合 构建 纳米 药物 ， 该 纳米 药物 与 ECM 蛋白 强 特 异性 结合 ， 并 在 肿瘤 部位 滞留 。 与 此 相反 ， 原始 ICB 抗体 在 局部 注射 后 会 迅速 从 肿瘤 组织 扩散 到 血液 循环 中 。 抗体 在 结合 位 点 的 释放 是 通过 肝素 竞争 或 纤 溶 酶 作用 。 重要 的 是 ， 由 肽 修饰 的 抗 CTLA-4 和 抗 PD-L1 抗 体制 得 的 纳米 药物 其 不良 反应 明显 低于 未 修饰 抗体 。 在 另 一 项 研究 中 ， 经 腹膜 或 腹腔 注射 ， 借助 纳米 技术 进行 肽 修饰 的 抗 CTLA-4 和 抗 PD-L1 抗体 联合 应用 均 能 有效 抑制 小 鼠 B16F10 黑色素 瘤 的 生长 ， 而 原始 的 ICB 抗体 则 表现 出 较 低 的 疗效 ［ 31-32 ］ 。 除了 基于 多 肽 的 肿瘤 靶 向 ， 基于 细胞 的 靶 向 给 药 也 被 证明 是 一 种 可行 的 ICB 治疗 方法 。 研究 发现 ， 血小板 在 手术 后 会 迁移 到 肿瘤 切除 部位 并 发生 聚集 ， Gu 等 ［ 33 ］ 利用 血小板 将 ICB 抗体 递送 到 手术 后 残留 的 肿瘤 细胞 。 在 不 影响 血小板 活力 和 抗体 的 细胞 黏附 性 情况 下 ， 利用 纳米 技术 ， 将 抗 PDL1 抗体 通过 双 功能 连接 剂 马来 酰 亚 胺 与 血小板 表面 结合 制备 纳米 药物 。 体 外 研究 表明 ， 该 纳米 药物 释放 的 抗 PD-L1 抗体 能 通过 transwell 膜 ， 靶 向 B16 癌细胞 。 经 静脉注射 后 ， 其 循环 动力学 ( 半衰期 约 34 h ， 而 未 修饰 抗体 约 10 h ) 明显 增强 。 与 PBS 、 血小板 或 游离 的 PD-L1 抗体 相比 ， 偶 联 抗 PD-L1 抗体 的 血小板 实验 组 ， CD8 + 和 CD4 + T 细胞 的 肿瘤 浸润 率 显著 升高 ， 并 表现 出 良好 的 抑制 肺 转移 的 能力 ， 延长 了 肿瘤 切除 不 完全 小 鼠 的 生存期 。 同时 ， 也 显著 延长 了 三 阴性 乳腺癌 术 后 的 复发 时间 。 本 研究 表明 ， 术 后 利用 血小板 向 肿瘤 残 留 部位 靶 向 输送 ICB 抗体 ， 可 抑制 肿瘤 复发 和 治疗 转移 ， 具有 高度 的 临床 相关性 ［ 34 ］ 。 
纳米 药物 调节 免疫 抑制 性 细胞 巨 噬 细胞 是 肿瘤 组织 中 的 主要 成分 ， 大多数 肿瘤 相关 巨 噬 细胞 ( TAMs ) 为 M2 型 ， 该 表 型 有助于 肿瘤 的 生长 和 转移 ， 并 引起 耐 药 。 通过 编程 使 M2 型 向 M1 型 转化 ， 被 认为 是 一 种 有效 的 癌症 治疗 策略 ［ 35-36 ］ 。 Daldrup 等 ［ 37-39 ］ 最近 使用 氧化铁 纳米 粒 验证 了 这 一 概念 。 该 研究 使用 了 FDA 批准 的 纳米 氧化铁 ， 该 体系 对 几 种 癌细胞 和 非 癌细胞 系 均 无 直接 毒性 ， 作用 浓度 最高 可 达 3 mg · mL － 1 。 值得 注意 的 是 ， 只有 与 巨 噬 细胞 共 培养 时 ， 氧化铁 纳米 粒 才 会 导致 MMTV-PyMT 来源 的 癌细胞 生存 能力 显著 下降 ， 同时 过氧化氢 和 羟基 数 分别 增加 了 11 和 16 倍 。 此外 ， 分离 小 鼠 的 巨 噬 细胞 后 发现 ， M1 型 相关 的 TNF- α 和 CD86 标志 物 显著 上调 ， 而 M2 型 相关 的 CD206 和 IL-10 标志 物 其 mＲNA 水平 显 著 下调 ［ 40 ］ 。 这些 结果 表明 ， 在 存 在 氧化铁 纳米 粒 的 情况 下 ， 极化 成 M1 型 的 巨 噬 细胞 ， 介 导 了 癌细胞 的 杀伤 。 体内 研究 中 ， 无论 氧化铁 纳米 粒 的 剂量 和 表面 涂层 如何 ， 巨 噬 细胞 与 氧化铁 纳米 粒 共同 作用 ， 均 能 显著 抑制 小 鼠 肿瘤 的 形成 。 在 双 侧 肿瘤 模型 中 ， 未 使用 氧化铁 纳米 粒 治疗 的 病灶 中 也 观察 到 肿瘤 抑制 。 与 对照 组 小 鼠 相比 ， 用 氧化铁 纳米 粒 治疗 的 荷 瘤 小 鼠 ， 体内 CD80 + 细胞 和 M1 型 细胞 增多 。 另外 ， 当 TAMs 耗尽 时 ， 氧化铁 纳米 粒 的 治疗 效果 会 受到 影响 ［ 41 ］ 。 与 免疫 肿瘤 学 相关 的 另 一个 免疫 细胞 是 中性 粒细胞 。 中性 粒细胞 是 哺乳动物 最 丰富 的 粒细胞 或 白细胞 类型 ， 在 先天 免疫 系统 中 起 着 重要 作用 ［ 42 ］ 。 Steinmetz 等 ［ 43 ］ 已经 证明 ， 在 肿瘤 微 环境 中 对 中性 粒细胞 进行 编程 是 诱导 抗 肿瘤 免疫 的 有效 手段 。 他们 以 豇豆 花 叶 病毒 为 基础 ， 设计 了 30 nm 大小 左右 的 病毒 样 纳 米粒 ， 该 病毒 不 含 核酸 ， 因此 不 具有 传染性 。 尽管 这些 病毒 样 纳米 粒 是 通过 简化 的 方法 生产 的 ， 但 与 海藻 酸 盐 等 其他 天然 化合物 相比 ， 在 扩大 规模 方面 仍 面临 重大 挑战 。 纳米 粒 可 在 体 外 刺激 小 鼠 BMDCs 或 初始 巨 噬 细胞 ， 这 可 由 促 炎 细胞 因子 IL-1b 、 IL-6 、 IL-12p40 、 CCL3 ( MIP1a ) 、 TNF- α 的 表达 明显 升高 证明 。 健康 小 鼠 吸 入 该 纳米 粒 后 ， 诱导 的 CD11b + Ly6G + 中性 粒细胞 显著 增多 。 在 肺 转移 B16F10 小 鼠 中 ， 该 纳米 粒 能 显著 增加 肿瘤 浸润 性 中性 粒细胞 和 CD11b + Ly6G + 细胞 的 数量 ［ 44-45 ］ 。 
纳米 药物 调节 免疫 抑制 性 细胞 因子 在 肿瘤 免疫 抑制 性 微 环境 中 ， 除了 上述 提到 的 免疫 检查 点 受体 ， 可溶性 细胞 因子 也 在 其中 发挥 重要 作用 。 例如 ， 细胞 因子 TGF- β ， 它 能 降低 NK 细胞 的 数量 和 活性 以及 肿瘤 浸润 的 T 淋巴细胞 ( CTL ) 的 活性 ， 而 CTL 能 影响 调节 性 T 细胞 数量 ［ 46 ］ 。 Irvine 小组 通过 T 细胞 靶 向 递送 小 分子 抑制 剂 TGF- β ( SB525334 ) 来 研究 TGF- β 的 免疫 抑制 作用 ［ 47 ］ 。 将 SB525334 包裹 到 脂 质 体 中 ， 脂 质 体 用 靶 向 T 细胞 内 化 受体 ( CD90 ) 或 非 内 化 受体 ( CD45 ) 的 配 体 进行 修饰 ， 然后 比较 这 2 种 制剂 的 性能 。 在 体 外 实验 中 ， 将 活化 的 CD8 + T 细胞 与 抗 CD90 /45 脂质体 共 孵 育 并 静脉注射 到 荷 瘤 小 鼠 体内 。 结果 显示 ， 2 种 脂 质 体 剂型 均 能 诱导 肿瘤 高 表达 CTL ， 与 注射 游 离 的 SB525334 相比 ， 修饰 抗 CD45 的 脂 质 体 更 有效 。 在 体内 实验 中 ， 将 负载 SB525334 的 脂 质 体 静脉注射 到 荷 瘤 小 鼠 体内 ， 观察 到 抗 CD45 脂质体 对 肿瘤 的 抑制 作用 低于 抗 CD90 脂 质 体 。