综述:利用纳米材料精准调控免疫抑制性肿瘤微环境以增强免疫治疗

【字体: 时间:2025年07月02日 来源:BMEMat?(Biomedical Engineering Materials) 15.5

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  这篇综述系统总结了工程化纳米材料在调控肿瘤微环境(TME)中的最新进展,重点探讨了通过靶向缺氧、活性氧(ROS)、高间质流体压力(IFP)和酸性等免疫抑制特性,重塑TME以增强免疫细胞活化和肿瘤细胞杀伤的策略,为克服免疫治疗耐药性提供了创新思路。

  

免疫抑制性肿瘤微环境的挑战

肿瘤微环境(TME)由异质性细胞(如肿瘤相关巨噬细胞TAMs、调节性T细胞Tregs)和异常ECM组成,其缺氧、高ROS、酸性等特性共同导致免疫逃逸。例如,缺氧通过上调HIF-1α促进PD-L1表达,而乳酸积累抑制T细胞功能。

逆转缺氧TME的纳米策略

氧递送与原位产氧

  • 全氟化碳纳米载体(如PFCE@CaF-PEG)作为“氧穿梭器”改善放疗/光动力疗法(PDT)疗效;
  • MnO2纳米酶催化H2O2生成O2,同时释放Mn2+激活STING通路,增强CD8+T细胞浸润。

代谢重编程

  • 二甲双胍脂质体通过抑制肿瘤细胞耗氧缓解缺氧,联合奥沙利铂诱导免疫原性细胞死亡(ICD)。

ROS平衡调控的双刃剑

清除策略

  • 含硫聚合物纳米清除剂(如PEG-TECM-NS)降解ROS,减少Tregs并促进M1型TAMs极化;
  • 铈基纳米酶(Zr-CeO)通过Ce3+/Ce4+循环模拟SOD/CAT活性,抑制MDSCs功能。

降低TME压力的物理与生化手段

ECM降解

  • 明胶-铂纳米粒(G(TM)PPSP)响应MMP-2释放替米沙坦,减少TGF-β介导的免疫抑制;
  • 近红外光热疗法(PTT)软化ECM,促进CAR-T细胞渗透。

血管正常化

  • 阿帕替尼纳米粒联合CD47抗体阻断“别吃我”信号,改善药物递送和T细胞浸润。

酸性TME的中和与代谢干预

乳酸代谢靶向

  • 乳酸氧化酶(LOX)负载的MnO2中空纳米粒消耗乳酸,逆转M2型TAMs极化;
  • CaCO3纳米粒直接中和酸性,增强PD-1抗体疗效。

未来方向

尽管纳米材料在调节TME中展现出潜力,其临床转化仍需解决靶向特异性、长期毒性等问题。结合mRNA疗法或纳米马达等主动递送技术,可能进一步突破免疫治疗瓶颈。

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