《Current Opinion in Pharmacology》:Nanomedicines and drug delivery systems for modulating immune training in cancer and infectious diseases
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摘要:免疫训练是先天免疫系统对初次刺激反应而产生的表观遗传和代谢重塑,最终增强或减弱二次免疫应答。调控免疫训练已成为通过纳米药物和药物递送系统治疗癌症和传染病的革命性方法。纳米药物和药物递送系统通过提高安全性、生物相容性以及免疫调节剂在患者导向框架下的靶向递送,提供了克服传统
摘要:
免疫训练是先天免疫系统对初次刺激反应而产生的表观遗传和代谢重塑,最终增强或减弱二次免疫应答。调控免疫训练已成为通过纳米药物和药物递送系统治疗癌症和传染病的革命性方法。纳米药物和药物递送系统通过提高安全性、生物相容性以及免疫调节剂在患者导向框架下的靶向递送,提供了克服传统治疗局限性的有效策略。在这篇迷你综述中,我们讨论了通过表观遗传重编程和代谢重塑调控免疫训练的机制。我们重点介绍了近期利用纳米药物和药物递送系统调控免疫训练的临床前方法,并最后探讨了其面临的挑战与未来展望。
引言
"训练免疫"(Trained Immunity)这一术语由Netea等人于2011年提出,是指先天免疫系统通过表观遗传和代谢修饰被重新编程的现象,使先天免疫细胞在初次暴露于刺激后能够增强或减弱免疫应答[1]、[2]。先天记忆诱导表观遗传和代谢重编程,导致细胞反应和转录水平的改变[3]。经典的免疫训练调节剂包括卡介苗(BCG)疫苗、β-葡聚糖和脂多糖(LPS),它们可触发免疫应答并增强宿主防御[4]。训练免疫是免疫记忆重编程中的"双刃剑":受控的活动可保护宿主,但过度上调的暴露则可能导致慢性炎症[5]。这种双重性给临床转化带来挑战,因为免疫训练调节剂面临非选择性、脱靶效应和不可控暴露等问题,限制了其治疗窗口。近年来,纳米药物和先进递送系统提供了精细化的方法以靶向和调控免疫训练。它们优于传统方法,具有靶向递送、减少脱靶效应、可控释放以及改善生物利用度、生物分布和细胞摄取等优势。化学组成、配体呈现、表面电荷和尺寸等特征均会影响免疫应答的持续时间和强度[6]。本篇迷你综述汇集了2025年至2026年间关于纳米药物和先进药物递送系统在癌症和传染病免疫训练中作用的研究成果。
章节摘要
免疫训练的机制
先天免疫细胞通过模式识别受体(PRRs)检测病原体相关分子模式(PAMPs)和损伤相关分子模式(DAMPs),从而触发表观遗传和代谢重编程,启动训练免疫。早期研究表明,初次LPS暴露即可导致持久的功能性重编程,由此奠定了训练免疫的概念框架[7]。免疫训练的核心涉及代谢重编程(如糖酵解途径的改变)、表观遗传变化(包括组蛋白修饰和DNA甲基化)以及……
纳米药物和药物递送系统调控训练免疫的策略
诱导或抑制训练免疫的经典方法,如微生物激动剂、细胞因子、疫苗和调节剂,面临非特异性分布、全身炎症、细胞摄取不稳定以及免疫反应控制有限等问题。这些问题的关键在于:训练免疫的效果取决于具体情境——相同的程序既可增强免疫应答,也可引发有害的炎症反应。纳米药物可通过管理载药稳定性、生物分布、递送途径和靶向性来解决这一问题……
临床转化
尽管临床前证据持续表明纳米药物和药物递送平台能够有效调控免疫训练,但将其转化为临床应用仍面临诸多挑战。迄今为止,仅有极少数临床试验报道了利用免疫训练治疗癌症和传染病的探索。在一项I期临床试验中,研究人员正在评估腹腔内注射ACM-CpG纳米颗粒(一种TLR9激动剂)治疗腹膜癌病的安全性和有效性(临床试验注册号:NCT07658196)[44]。
挑战与未来展望
靶向适应性免疫为癌症和感染性疾病的治疗提供了充满前景的途径。虽然临床前研究结果令人鼓舞,但临床转化过程复杂,存在引发炎症和自身免疫反应等风险。种间差异也阻碍了研究进展。开发人源化模型和免疫监测平台对于实现安全有效的治疗至关重要[45]。未来纳米药物的发展应重点关注稳定免疫调节剂的剂量-反应关系。优化剂量……
结论
纳米药物和药物递送系统通过表观遗传和代谢途径调控训练免疫,靶向先天免疫细胞,推动免疫治疗的发展。它们实现了免疫调节剂的精准递送,并有助于减轻慢性炎症。解决当前面临的挑战将有望提升癌症和传染病的治疗效果。目前正在进行的多项纳米药物调控训练免疫的临床试验,有望通过提供更安全、更有效、更以患者为中心的治疗方案来变革医疗健康领域。
利益冲突声明
作者声明,他们没有与其他人员或组织存在任何可能不当影响或偏颇其研究工作的竞争性财务或个人利益关系。
资金支持
作者声明,在撰写本文稿期间未获得任何资金、资助或其他形式的支持。
利益声明
作者声明,他们没有与其他人员或组织存在任何可能不当影响或偏颇其研究工作的竞争性财务或个人利益关系。
致谢
作者感谢比尔拉科学与技术学院(BITS Pilani)提供的研究设施支持。
P.S. Shishira | Swapnil Gore | Swati Biswas | Balaram Ghosh