综述：无机纳米颗粒在癌症免疫治疗诊断中的应用

这篇综述系统阐述了无机纳米颗粒（NPs）在癌症免疫治疗诊断（immunotheranostics）中的前沿进展，重点探讨了金（Au）、锰（Mn）、氧化铁、介孔二氧化硅等纳米平台如何整合诊断成像（如MRI/CT）、光热/光动力疗法（PTT/PDT）与免疫调节功能，实现化疗药物-免疫检查点抑制剂（如PD-1/PD-L1）共递送及免疫细胞（T细胞/NK细胞）动态追踪，为个体化癌症治疗提供新范式。

　　

Abstract

无机纳米颗粒（NPs）为基础的免疫治疗诊断技术，通过整合成像诊断与免疫调节治疗，已成为癌症治疗的重要策略。近年来，多功能无机/杂化纳米平台（如金基、锰基、氧化铁基、介孔二氧化硅及碳基系统、金属有机框架MOFs、量子点等）的设计取得突破性进展，这些平台可共载化疗药物、免疫检查点抑制剂和免疫刺激分子，并在转移灶追踪、免疫细胞（T细胞、NK细胞、肿瘤相关巨噬细胞TAMs）监测中展现出独特优势。

Introduction

传统癌症疗法（化疗、放疗RT、光动力疗法PDT、光热疗法PTT）虽通过DNA损伤、氧化应激等机制直接杀伤肿瘤细胞，但存在脱靶毒性、肿瘤异质性等局限。免疫治疗通过激活宿主免疫系统（如树突状细胞DCs提呈抗原、T细胞克隆扩增）和诱导免疫原性细胞死亡（ICD，释放CRT/HMGB1等DAMPs分子）克服了这些瓶颈。纳米技术借助增强渗透滞留效应（EPR）和主动靶向修饰，显著提升了药物递送效率。

无机NPs因其独特的物理化学性质（如光响应性、多模态成像兼容性）成为治疗诊断一体化（theranostics）的理想载体。例如，光激活纳米平台可同步实现PTT/PDT和实时疗效监控，而金属氧化物NPs能兼容MRI/CT成像。这种时空精准的治疗-诊断协同策略，为免疫治疗诊断的临床转化奠定了基础。

Fundamentals of inorganic NPs in immunotheranostics

无机NPs的免疫治疗诊断机制核心在于：

1. 光激活疗法：金纳米棒通过表面等离子共振效应将光能转化为热能（PTT），而二氧化钛纳米颗粒在光照下产生活性氧ROS（PDT）；
2. 刺激响应药物释放：pH/酶响应性介孔二氧化硅可定点释放化疗药物（如阿霉素DOX）；
3. 免疫细胞示踪：超顺磁性氧化铁NPs（SPIONs）标记的CAR-T细胞可通过MRI实时追踪；
4. 多模态成像：钆掺杂量子点兼具荧光成像（FLI）与MR成像功能。

Inorganic NPs for immunotheranostic strategies

金纳米颗粒：通过表面修饰PD-1抗体和光热剂IR780，实现PTT-免疫检查点阻断协同治疗；
锰氧化物NPs：模拟超氧化物歧化酶（SOD）缓解肿瘤缺氧，增强CD8⁺
T细胞浸润；
MOFs：负载IDO抑制剂和化疗药物后，可逆转免疫抑制微环境并触发免疫记忆。

Inorganic NP-based immunotheranostics combined with drug delivery regimens

最新研究设计了可共载紫杉醇（PTX）、抗CTLA-4抗体和TLR9激动剂的杂化纳米系统。该平台通过EPR效应富集于肿瘤后，激光照射触发PTX释放并诱导ICD，同时CTLA-4阻断解除T细胞抑制，TLR9激动剂激活APCs，形成三级免疫激活 cascade。

Inorganic NPs for cellular immunotheranostics

放射性核素标记的氧化锆NPs可动态监测过继性T细胞疗法（ACT）的体内分布；而上转换纳米颗粒（UCNPs）与CAR-NK细胞结合后，能通过近红外光控释放IL-15，延长效应细胞存活时间。

Conclusion and Challenges

尽管无机NPs免疫治疗诊断在临床前研究中展现出巨大潜力，但其规模化生产、长期生物安全性及免疫效应标准化评估仍需突破。未来需通过多学科交叉（如人工智能辅助纳米设计）推动个体化医疗落地。