综述:仿生纳米疫苗在癌症治疗中的机制、疗效及临床转化

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Materials Today Bio 8.7

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  这篇综述系统阐述了仿生纳米疫苗(Biomimetic Nanovaccines)在肿瘤免疫治疗中的前沿进展,重点解析了其通过模拟病原体结构激活树突状细胞(DCs)、促进肿瘤抗原(TAAs/neoantigens)交叉呈递的机制,涵盖病毒样颗粒(VLPs)、细胞膜包被纳米颗粒(CNPs)等设计策略,并探讨了与免疫检查点抑制剂(如PD-1)联用的协同效应。

  

仿生纳米疫苗:癌症免疫治疗的革命性武器

1. 引言
癌症作为全球主要死因之一,传统疗法面临靶向性差、毒副作用大等局限。近年来,仿生纳米疫苗通过模拟天然病原体的结构和功能,成为激活抗肿瘤免疫的新策略。这类疫苗不仅能高效递送肿瘤抗原,还能作为内源性佐剂激活模式识别受体(PRRs),克服传统疫苗免疫激活不足的缺陷。

2. 作用机制
2.1 抗原递送与呈递
仿生纳米疫苗的核心在于模拟病原体的多信号激活模式。例如,sHDL-Ag/CpG纳米疫苗通过DC表面受体介导的内吞作用进入细胞,在酸性内体中释放CpG激活TLR9信号通路,促进抗原通过MHC I途径交叉呈递,最终激活CD8+ T细胞。而mRNA疫苗则利用脂质纳米颗粒将编码抗原的mRNA直接递送至胞质,绕过核内转运步骤,加速抗原生成。

2.2 免疫激活优势
与传统纳米疫苗相比,仿生设计能诱导免疫原性细胞死亡(ICD),释放损伤相关分子模式(DAMPs),进一步激活STING-cGAS等通路。例如,衰老肿瘤细胞膜包被的纳米疫苗(SCCM@NA)通过携带TNF-α等细胞因子,促进I型干扰素产生,显著延长荷瘤小鼠生存期。

3. 设计与工程化
3.1 类型与特性

  • 病毒样颗粒(VLPs):保留病毒表面抗原特征,激活B细胞和T细胞双重应答。
  • 细胞膜包被纳米颗粒(CNPs):如红细胞膜包被纳米颗粒利用CD47实现免疫逃逸,靶向脾脏增强免疫。
  • 外泌体疫苗:携带肿瘤新抗原的外泌体与抗PD-1联用,可完全清除小鼠肿瘤。

3.2 表面功能化
靶向配体(如甘露糖)修饰可精准递送至APCs,而肿瘤细胞膜涂层能富集肿瘤相关抗原(TAAs),通过TLR2/4激活DCs。

4. 临床前疗效
在黑色素瘤、结直肠癌等模型中,仿生纳米疫苗展现出显著优势:

  • POx-Mannose疫苗联合pexidartinib(TAM调节剂)抑制MC38肿瘤生长,生存率提升50%。
  • DP7-C纳米疫苗通过CpG激活免疫,将"冷肿瘤"转化为"热肿瘤",增强PD-1抑制剂疗效。

5. 临床转化挑战
尽管已有Sipuleucel-T(DC疫苗)获批治疗前列腺癌,但多数纳米疫苗面临生产标准化难题。新兴闪速纳米复合技术可提升批次稳定性,而AI驱动的序列设计(如LinearDesign工具)能优化mRNA疫苗稳定性。

6. 未来展望
结合单细胞测序和空间转录组技术,个性化纳米疫苗可靶向肿瘤异质性。与微生物组调控、生物钟干预等创新策略联用,或将成为攻克耐药性肿瘤的关键。仿生纳米疫苗正引领癌症治疗进入精准免疫新时代。

(注:全文严格基于原文内容缩编,未添加非文献支持信息)

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