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综述:基于生物材料纳米平台的肿瘤疫苗在免疫治疗中的应用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月01日 来源:Bioactive Materials 18
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这篇综述系统阐述了生物材料纳米平台(如LNPs、聚合物/无机纳米颗粒、仿生纳米颗粒和水凝胶)在肿瘤疫苗递送中的最新进展,重点探讨了肿瘤抗原(TAAs/TSAs)与佐剂(TLR/cGAS-STING激动剂)的协同递送策略,及其通过MHC I/II途径激活CD8+/CD4+ T细胞免疫的机制,为下一代个性化肿瘤免疫治疗提供理论框架。
肿瘤免疫治疗正经历从传统化疗到精准免疫疗法的范式转变。基于生物材料的纳米平台通过稳定抗原、时空共递送和靶向淋巴器官等特性,显著提升了肿瘤疫苗的疗效,成为最具前景的下一代免疫治疗策略之一。
肿瘤抗原分为肿瘤相关抗原(TAAs)和肿瘤特异性抗原(TSAs)。TAAs如PSA、HER2在正常组织低表达,而TSAs如EGFRvIII具有更高肿瘤特异性。抗原形式包括核酸(DNA/mRNA)、多肽和细胞衍生抗原,其中mRNA疫苗因无需核内递送而更安全,但需解决稳定性问题。
佐剂通过激活模式识别受体(PRRs)增强免疫应答。TLR家族(如TLR3/4/7/9)通过MyD88/TRIF通路诱导炎症因子分泌;cGAS-STING通路通过胞质DNA感知触发I型干扰素产生;而免疫原性细胞死亡(ICD)释放的CRT、HMGB1等内源性危险信号,可天然增强抗原呈递。
脂质纳米颗粒(LNPs):阳离子脂质(如DOTAP)通过静电作用封装mRNA,离子化脂质(如C12-200)实现pH响应释放。临床级LNP疫苗(如Comirnaty?)已证实其转化潜力。
聚合物纳米颗粒:PLGA和PEI通过电荷作用共载抗原/佐剂。pH敏感聚合物(如PDPA)通过"质子海绵"效应促进内体逃逸,而甘露糖修饰可靶向树突状细胞(DCs)的C型凝集素受体。
无机纳米颗粒:介孔二氧化硅(MSNs)的大孔径(12.9 nm)提升抗原载量,沸石咪唑框架(ZIF-8)释放Zn2+激活STING通路,石墨烯氧化物通过π-π堆叠高效递送CpG。
仿生纳米颗粒:肿瘤细胞膜伪装纳米颗粒保留同源靶向性,DC膜涂层增强淋巴结归巢。工程化外膜囊泡(OMVs)通过SpyTag/SpyCatcher系统实现抗原模块化展示。
水凝胶:海藻酸钠-Ca2+交联形成三维网络实现缓释,温敏性PLGA-PEG-PLGA在体温下凝胶化,而ROS响应性水凝胶可精准调控肿瘤微环境。
尽管DNA疫苗VGX-3100进入III期临床,mRNA疫苗mRNA-2752联合PD-L1抑制剂展现潜力,但仍面临三大瓶颈:1)新抗原预测需整合多组学数据和AI算法;2)佐剂开发需平衡效力与安全性;3)免疫抑制微环境(如TAMs、CAFs)限制疫苗疗效。通过纳米技术优化制造工艺(如微流控合成)和功能模块(如检查点阻断协同),将加速个性化肿瘤疫苗的临床落地。
这一技术变革正推动肿瘤治疗从"一刀切"走向"量体裁衣"的新纪元。
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