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本综述聚焦纳米颗粒(NP)介导溶瘤病毒基因组(vGenomes)递送策略,探讨其通过表面功能化纳米颗粒封装 vGenomes,实现肿瘤靶向递送与原位病毒复制,诱导免疫原性细胞死亡(ICD)并规避抗病毒免疫。对比传统疗法,其在疗效、毒性等方面具优势,展望临床转化潜力与挑战。
溶瘤病毒与纳米技术结合的创新策略
肿瘤作为威胁人类健康的重大疾病,传统治疗手段如手术、放疗、化疗存在诸多局限。随着生物技术与免疫学发展,溶瘤病毒疗法、免疫疗法等新方法涌现。溶瘤病毒是一类能选择性感染并杀伤肿瘤细胞、诱导抗肿瘤免疫反应的病毒,目前虽有部分已获批或进入临床试验,但面临宿主免疫反应、给药途径、安全性等挑战。
溶瘤病毒的分类与抗肿瘤机制
溶瘤病毒主要分为 DNA 病毒和 RNA 病毒两类。DNA 病毒如腺病毒(Ads)、单纯疱疹病毒(HSV)等,具有基因组稳定、可携带大量外源基因片段的优势;RNA 病毒如柯萨奇病毒、麻疹病毒(MV)等,其核酸复制仅在细胞质进行,能更快杀死肿瘤细胞。
溶瘤病毒的抗肿瘤活性主要通过两条途径实现:一是直接溶瘤作用,病毒感染肿瘤细胞后增殖并导致细胞死亡,其靶向和进入细胞的方式多样,如通过特定受体介导或内吞作用,且利用肿瘤细胞异常信号通路确保精准杀伤;二是诱导局部和全身抗肿瘤免疫,病毒感染细胞死亡后释放肿瘤相关抗原(TAAs)、病原体相关分子模式(PAMPs)、危险相关分子模式(DAMPs)等,激活抗原呈递细胞(APCs),进而激活 T 细胞,还可引发抗原扩散,扩大免疫反应范围。
纳米颗粒在肿瘤治疗中的应用
纳米颗粒(NPs)因具有生物相容性、稳定性、可调性、低毒性等独特优势,在肿瘤治疗中备受关注。其递送策略包括被动靶向和主动靶向,被动靶向依赖肿瘤的高增强渗透滞留(EPR)效应,主动靶向则通过表面配体与细胞靶点的生物相互作用实现。在药物递送过程中,可通过聚乙二醇(PEG)等材料进行屏蔽和修饰,以提高稳定性、延长循环时间、降低免疫原性。纳米颗粒的扩散控制手段分为外部刺激(如温度、光、磁)和内部刺激(如 pH 变化、缺氧环境)响应型。
纳米颗粒介导溶瘤病毒基因组递送的优势
传统溶瘤病毒治疗存在免疫原性高、生产复杂、肿瘤靶向性有限等问题。而纳米颗粒介导溶瘤病毒基因组(vGenomes)递送策略具有显著优势:通过纳米载体屏蔽,可减少全身免疫清除,同时通过配体修饰或被动积累增强肿瘤靶向递送;利用可扩展的纳米制造平台,如脂质纳米颗粒(LNPs),简化生产流程;避免使用活病毒,减少免疫原性和安全风险,同时保留病毒在肿瘤细胞内的条件复制能力,诱导抗肿瘤免疫。
纳米颗粒类型及工程化制剂
用于 vGenome 递送的纳米颗粒类型多样,包括脂质基纳米颗粒(LNPs)、聚合物纳米颗粒(如 PEI、PLGA)、外泌体、无机纳米颗粒(如 AuNPs)等。不同类型的纳米颗粒具有不同的修饰方式、优势和挑战,如 LNPs 生物相容性高但存在肝滞留风险,聚合物纳米颗粒核酸负载高但可能具有细胞毒性。
临床转化现状与挑战
尽管在临床前研究中展现出良好疗效,NP-vGenome 疗法的临床转化仍面临诸多挑战,如肿瘤靶向性不足、免疫原性风险、生产 scalability 和安全性评估等。目前,mRNA 疫苗的 LNPs 平台已获临床验证,为其转化提供了参考。未来需通过技术创新(如 CRISPR 编辑 vGenomes)、制定标准化监管指南、利用现有纳米药物生产平台等推动其临床应用。
结论
纳米技术与溶瘤病毒疗法的结合正在重新定义癌症治疗范式。通过功能化纳米颗粒封装病毒基因组,实现了靶向递送、免疫逃避控制和肿瘤内复制调节,在肺癌和黑色素瘤等临床前模型中显示出优越的治疗指数。随着技术的不断创新和对挑战的逐步解决,NP-vGenome 疗法有望成为下一代肿瘤免疫治疗的关键手段。