综述:原位抗原捕获策略增强树突状细胞介导的抗肿瘤免疫

【字体: 时间:2025年07月01日 来源:Journal of Controlled Release 10.5

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  这篇综述系统探讨了纳米疫苗(AC-NVs)通过原位捕获肿瘤抗原(TAAs/TSAs)和损伤相关分子模式(DAMPs),克服肿瘤微环境(TME)免疫抑制、增强树突状细胞(DCs)抗原呈递功能的最新进展。文章详细解析了共价/非共价抗原捕获机制,并评述了脂质体、聚合物、无机材料等载体在个性化癌症疫苗开发中的潜力,为优化免疫治疗策略提供了新视角。

  

引言

肿瘤免疫治疗通过激活特异性免疫反应实现抗肿瘤效果,而树突状细胞(DCs)作为关键抗原呈递细胞(APCs),在连接先天与适应性免疫中发挥核心作用。然而,免疫抑制性肿瘤微环境(TME)会阻碍DCs的抗原摄取、成熟及迁移能力,导致免疫耐受。近年来,基于原位抗原捕获策略的纳米疫苗(AC-NVs)通过高效富集肿瘤抗原并靶向递送,为恢复DCs功能提供了创新解决方案。

DCs在肿瘤免疫治疗中的挑战

DCs功能受抑的机制
TME中缺氧、酸性条件及免疫抑制因子(如IL-10、TGF-β、PGE2)可下调DCs的MHC-II和共刺激分子(CD80/CD86)表达,诱导耐受性表型。肿瘤细胞还通过唾液酸糖链屏蔽抗原、下调钙网蛋白(CALR)表达等方式逃避免疫识别。

抗原捕获障碍
细胞外基质(ECM)屏障、抗原异质性及快速清除机制(如MerTK介导的胞葬作用)进一步限制DCs的抗原获取效率。表1总结了TME中抑制DCs功能的关键因子及其作用通路。

AC-NVs的作用机制

抗原库构建与免疫活性分子捕获
AC-NVs通过共价(如马来酰亚胺-硫醇点击化学)或非共价(静电/疏水作用)方式捕获ICD释放的抗原和DAMPs(如HMGB1、ATP)。例如,催化纳米储库(CNs)利用聚多巴胺的儿茶酚基团形成局部抗原库,显著提升DC活化效率。

重塑TME与协同治疗

  • 缓解缺氧:载过氧化氢酶的DD-LAG纳米颗粒通过产氧增强光动力疗效,同时降低IL-10水平。
  • 降解ECM:透明质酸酶(HAase)修饰的IP-NPs@ALG-DH促进药物渗透和抗原扩散。
  • 联合免疫检查点阻断:液态金属纳米平台(DPMG NPs)联合PD-L1抑制剂显著增强CD8+T细胞浸润。

淋巴结靶向与远端效应
AC-NVs通过尺寸调控(10-200 nm被动引流)或DCs主动转运至肿瘤引流淋巴结(TDLNs)。Glut-1靶向的GluOVANPs可选择性激活淋巴结DCs亚群,诱导全身性抗肿瘤应答和远端效应。

材料创新与个性化应用

脂质体平台
阳离子脂质体(如DOTAP-hNPs)通过静电作用捕获抗原,而mRNA-LNPs可编码肿瘤新抗原,弥补AC-NVs对低丰度抗原的覆盖不足。

聚合物与无机材料

  • PLGA-NPs通过疏水作用广谱捕获蛋白,NH2修饰则增强带负电抗原结合。
  • 介孔二氧化硅(MSNs)凭借高比表面积吸附放疗诱导的DNA片段,激活cGAS-STING通路。

生物源载体
细菌膜包裹的TPOP纳米疫苗利用PAMPs(如TLR配体)促进DCs摄取,而DC-肿瘤细胞融合疫苗可直接呈递内源性抗原。

临床转化挑战与展望

安全性优化
需解决脂质体免疫原性、无机材料长期毒性等问题。局部给药或刺激响应型设计(如pH敏感型马来酰亚胺)可减少脱靶效应。

效能提升方向

  • 特异性捕获:开发靶向放疗/化疗诱导的特异性抗原修饰(如磺酸化蛋白)的材料。
  • 联合手术:术后应用AC-NVs捕获循环肿瘤细胞,降低转移风险。

未来,通过整合多组学分析和微流控技术,AC-NVs有望实现从“通用型”到“个性化”治疗的跨越,为癌症免疫治疗开辟新路径。

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