综述：生物材料支架在治疗性免疫细胞工程与递送中的应用

这篇综述系统探讨了生物材料支架在克服细胞疗法（CAR-T、NK细胞等）临床转化障碍中的创新应用，重点阐述了如何通过仿生微环境调控免疫细胞（如T细胞CD4+/CD8+、巨噬细胞M1/M2极化）的表型稳定性、靶向递送和组织驻留能力，为癌症及自身免疫疾病治疗提供新策略。

　　

Abstract

细胞疗法作为"活体药物"在癌症等领域展现出革命性潜力，但面临细胞表型不稳定、靶向递送效率低等挑战。生物材料支架通过模拟天然细胞外基质，为工程化免疫细胞提供物理支撑和生化信号协同调控，成为突破临床转化瓶颈的关键技术。

Introduction

CAR-T疗法已在血液肿瘤治疗中取得突破（FDA批准7款产品），但实体瘤疗效受限。巨噬细胞（M1/M2可塑性）、树突状细胞（抗原呈递能力不足）等免疫细胞疗法同样面临微环境调控难题。生物支架通过时空可控释放细胞因子（如IL-2）、提供机械刺激（如PDMS基底刚度），可显著增强T细胞持久性、促进DC成熟。

T cells: Clinical applications and barriers to translation

CD8⁺ CAR-T细胞在B细胞恶性肿瘤中应答率达80%，但存在细胞耗竭（PD-1上调）和细胞因子风暴风险。藻酸盐水凝胶负载IL-15/抗CD3抗体可维持T_EM记忆表型，小鼠模型显示肿瘤浸润效率提升3倍。微针阵列实现局部递送，可降低全身毒性。

Dendritic cells: Clinical applications & barriers to translation

DC疫苗临床失败率高达90%，主因是淋巴结归巢不足。聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）支架负载CCL21趋化因子，使DC迁移率提高50%。明胶甲基丙烯酰（GelMA）水凝胶中加载TLR激动剂，可促进DC成熟标志物CD86⁺表达。

Macrophages: Clinical applications and barriers to translation

巨噬细胞M2型极化促进肿瘤免疫逃逸。丝素蛋白支架负载IFN-γ可将M2重编程为M1型，小鼠肝癌模型显示肿瘤体积缩小70%。磁性纳米支架通过远程调控TGF-β释放，实现可逆表型切换。

Natural killer cells: Clinical applications and barriers to translation

CD56^Bright NK细胞具有更强增殖能力但杀伤活性较弱。脱细胞肝脏基质支架可维持NK细胞活性21天，穿孔素分泌量增加2倍。4D打印温敏水凝胶实现按需释放NK细胞至手术残腔。

Scaffold composition and cell type

可降解材料（如胶原、透明质酸）占主导，但聚二甲基硅氧烷（PDMS）等非降解材料在机械刺激研究中不可替代。多孔结构（孔径50-200μm）普遍适用于各类免疫细胞，电纺纤维支架可模拟淋巴组织拓扑结构。

Conclusion

生物材料支架通过"细胞龛"仿生设计，解决了免疫细胞疗法的递送精度、表型稳定性和规模化制备三大核心问题。未来发展方向包括智能响应型支架和器官特异性微环境构建。