胡川，宋鈺珺，高會樂

（四川大學(xué)華西藥學(xué)院 靶向藥物及釋藥系統(tǒng)教育部重點實驗室,四川 成都 610041）

癌癥是21世紀(jì)人類預(yù)期壽命延長的主要障礙，國際癌癥研究機(jī)構(gòu)估計，到2030年，每年將新增2 140萬例癌癥相關(guān)病例和1 320萬例癌癥相關(guān)死亡[1]。盡管人們在攻克癌癥方面付出了巨大努力，但迄今效果仍不理想。癌癥治療的傳統(tǒng)手段包括手術(shù)切除、放療和化療，但它們無法有效應(yīng)對腫瘤的轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)。癌癥免疫療法是一種新興的治療方法，利用自身的免疫系統(tǒng)對抗腫瘤，具有克服腫瘤轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)的潛力。該療法有如下優(yōu)勢：使免疫系統(tǒng)識別并特異性靶向殺傷腫瘤細(xì)胞；免疫治療引發(fā)的抗腫瘤免疫反應(yīng)可促進(jìn)全身免疫監(jiān)測，消除局部和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移；使機(jī)體產(chǎn)生免疫記憶，有助于預(yù)防復(fù)發(fā)[2]。盡管人們在免疫治療領(lǐng)域取得了顯著的成就，但較低的患者應(yīng)答率及潛在的免疫相關(guān)不良事件仍然是主要的臨床挑戰(zhàn)。

近30年來，納米技術(shù)在腫瘤靶向藥物遞送方面取得了巨大的成功[3]。納米遞藥系統(tǒng)可通過優(yōu)化自身的物理化學(xué)性質(zhì)，如形貌、大小和表面性質(zhì)等，改善藥物的體內(nèi)藥代動力學(xué)行為[4]；同時，腫瘤部位異常的、滲漏的腫瘤血管系統(tǒng)，使得納米遞藥系統(tǒng)可通過腫瘤部位高通透性和滯留（enhanced permeability and retention，EPR）效應(yīng)被動蓄積至腫瘤部位；此外，通過修飾靶向分子，可實現(xiàn)特異性腫瘤細(xì)胞靶向能力，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞內(nèi)化[5]。但由于體內(nèi)多種藥物遞送屏障的存在，傳統(tǒng)的納米遞藥系統(tǒng)未能達(dá)到預(yù)期的治療效果，如不同類型的腫瘤EPR效應(yīng)存在異質(zhì)性、單核吞噬系統(tǒng)的清除效應(yīng)、藥物泄露、體內(nèi)血漿蛋白的吸附導(dǎo)致靶向分子修飾的屏蔽，以及復(fù)雜的腫瘤微環(huán)境（tumor microenvironment，TME）等，進(jìn)一步限制了納米遞藥系統(tǒng)在腫瘤部位的遞送效率[6]。

腫瘤部位復(fù)雜的TME被認(rèn)為是抗腫瘤藥物遞送中不可忽視的巨大障礙[7-8]。TME由多種細(xì)胞及其分泌物組成，涉及外周血管、細(xì)胞外基質(zhì)、腫瘤細(xì)胞和細(xì)胞因子等。隨著腫瘤的發(fā)展，TME在細(xì)胞水平和組織水平上發(fā)生了大量的物理化學(xué)變化，具有高細(xì)胞密度、高間質(zhì)壓、微酸性、缺氧、細(xì)胞外基質(zhì)及相關(guān)酶的異常表達(dá)等特點[9-10]。在這些特征中，某些特性如高細(xì)胞密度和高間質(zhì)壓限制納米遞藥系統(tǒng)在腫瘤內(nèi)部的滲透和分布；但某些特性如缺氧、微酸性和特定酶的過度表達(dá)，被廣泛利用為內(nèi)源性刺激源，介導(dǎo)智能響應(yīng)性遞藥系統(tǒng)實現(xiàn)靶向分子的活化、形狀與大小的改變以及可控藥物釋放等，從而提高腫瘤靶向遞送效率?；谝陨蟽?yōu)勢，響應(yīng)性納米遞藥系統(tǒng)為免疫治療的臨床轉(zhuǎn)化提供了契機(jī)[11-12]。本文綜述了TME智能響應(yīng)性遞藥系統(tǒng)用于腫瘤免疫治療的設(shè)計策略，并討論其優(yōu)點和局限性，為納米技術(shù)用于腫瘤免疫治療的潛力發(fā)掘提供參考與思路。

1 pH響應(yīng)性納米遞藥系統(tǒng)

快速增殖的腫瘤細(xì)胞，由于營養(yǎng)轉(zhuǎn)運不足其能量代謝方式發(fā)生改變，稱為Warburg效應(yīng)，導(dǎo)致細(xì)胞外代謝產(chǎn)物乳酸積累，從而降低TME的pH值。腫瘤組織胞外間隙呈弱酸性，pH值在6.5 ～ 6.8之間[13][而正常組織為中性環(huán)境（pH值約為7.4）]，由此促成了酸響應(yīng)性的智能納米遞藥系統(tǒng)的誕生和發(fā)展。但由于溶酶體內(nèi)的酸度將進(jìn)一步降低，而該特征并非腫瘤細(xì)胞所特有，研究者們多將pH響應(yīng)性策略與增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞靶向性的策略相結(jié)合，從而實現(xiàn)靶向分子解離、可控藥物釋放、增強(qiáng)藥物在腫瘤部位均勻分布等目的。

利用TME的弱酸性，酸不穩(wěn)定化學(xué)基團(tuán)被廣泛用于酸響應(yīng)性遞藥系統(tǒng)的設(shè)計，常用的有腙、希夫堿基、順馬來酸單酰胺和縮醛等[14]。例如，Liu等[15]利用希夫堿基將Toll樣受體7（Toll-like receptor 7，TLR7）激動劑咪喹莫特（R837）連接至兩性聚合物分子，與紅外吸收半導(dǎo)體聚合物進(jìn)行自組裝，制備了智能半導(dǎo)體聚合物納米免疫調(diào)節(jié)劑SPNI。在腫瘤部位被動積累后，SPNI響應(yīng)于酸性TME，希夫堿基水解斷裂，R837特異性釋放后促進(jìn)樹突狀細(xì)胞（dendritic cell，DC）成熟和促炎細(xì)胞因子的分泌。在近紅外光照射下，SPNI產(chǎn)生光動力作用，殺傷腫瘤細(xì)胞并介導(dǎo)免疫原性細(xì)胞死亡（immunogenic cell death，ICD）。釋放的免疫原性細(xì)胞因子與腫瘤部位TLR7通路的精確激活產(chǎn)生協(xié)同抗腫瘤免疫作用，通過原位疫苗樣作用引發(fā)了強(qiáng)大的抗腫瘤免疫反應(yīng)。二甲基馬來酸酐（DMMA）被稱為pH敏感的無跡連接器，可使修飾的蛋白質(zhì)序列在微酸性pH下完全脫離而不發(fā)生任何結(jié)構(gòu)變化。Wang等[16]利用血腦屏障表面廣泛存在的煙堿乙酰膽堿受體和膽堿轉(zhuǎn)運體，采用膽堿類似物2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰膽堿通過自由基聚合反應(yīng)制備了具有高血腦屏障轉(zhuǎn)運能力的富含膽堿類似物的聚合物，然后通過DMMA與抗程序性死亡配體1（programmed death ligand 1，PD-L1）抗體偶聯(lián)。該課題組制備的納米顆粒具有良好的血腦屏障交叉轉(zhuǎn)運能力，在膠質(zhì)瘤酸性微環(huán)境中釋放抗PD-L1抗體，從而發(fā)揮治療作用。

一些基團(tuán)在生理pH值（7.35 ～ 7.45）下，可被去質(zhì)子化；而在酸性TME中，可被質(zhì)子化。基于此策略設(shè)計的納米遞藥系統(tǒng)，可實現(xiàn)納米粒崩解、負(fù)載藥物釋放、細(xì)胞攝取的增強(qiáng)和腫瘤的深入滲透等作用[17]。Guan等[18]利用納米粒的質(zhì)子化，將載有細(xì)胞毒性藥物多西紫杉醇的納米粒（M-cLnp/DTX，簡稱MLD）和載有布魯頓酪氨酸激酶抑制劑伊布替尼的納米粒（N-cLnp/Ib，簡稱NLI）進(jìn)行共遞送，構(gòu)建了一種腫瘤免疫微環(huán)境重塑的混合納米籠（CPN-NLI/MLD）。CPN-NLI/MLD首先靶向腫瘤細(xì)胞高表達(dá)的CD13，實現(xiàn)納米籠在腫瘤組織的蓄積。酸性的TME使CPN-NLI/MLD電荷發(fā)生翻轉(zhuǎn)，包載的2種小粒徑載藥納米粒得以釋放，進(jìn)而各司其職，即：MLD修飾的α-促黑素細(xì)胞激素（α-MSH）與腫瘤細(xì)胞表面的黑素皮質(zhì)素-1受體相互作用從而殺傷腫瘤細(xì)胞；NLI修飾的N-乙酰神經(jīng)氨酸與腫瘤浸潤B細(xì)胞（tumor infiltrating B cell，TIB）表面的CD22相互作用，通過降低TIB的比例、增強(qiáng)CD8+和CD4+T細(xì)胞的浸潤及免疫原性細(xì)胞因子的分泌等，發(fā)揮協(xié)同抗腫瘤免疫治療作用。

某些無機(jī)納米粒如碳酸鈣納米粒（CaCO3NP）在酸性條件下可發(fā)生降解的特性，也常被用于pH響應(yīng)性智能遞藥系統(tǒng)的設(shè)計。值得一提的是，CaCO3NP在酸性條件下解離的Ca2+可產(chǎn)生“Ca2+干擾”效應(yīng)，即通過激活多種炎癥相關(guān)信號通路（絲裂原活化蛋白激酶信號通路、核因子-κB信號通路）及NOD樣受體熱蛋白結(jié)構(gòu)域相關(guān)蛋白3炎癥小體，促進(jìn)原位腫瘤相關(guān)抗原釋放，使腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（tumor associated macrophage，TAM）向M1表型復(fù)位的效應(yīng)。將CaCO3NP與PD-1/PD-L1阻斷療法相結(jié)合可協(xié)同應(yīng)對免疫抑制性TME。An等[19]提出基于酸性pH超敏響應(yīng)的Ca2+干擾策略，以提高腫瘤免疫治療效果。該遞藥系統(tǒng)由兩部分組成，其一為具有腫瘤靶向性且催化剪切活性被Ca2+特異性激活的可降解PD-L1的環(huán)狀適體DNA酶結(jié)合物（cAD）；其二為鈣納米粒（CaNP），cAD與CaNP通過靜電相互作用包覆至CaNP的正電荷表面，外層包覆二硬脂酰磷脂酰乙醇胺（DSPE）-PEG2000，得到CaNP@cAD-PEG。cAD和CaNP在腫瘤酸性微環(huán)境（pH 6.5）中分離，于不同細(xì)胞中發(fā)揮作用。酸性pH超敏響應(yīng)性導(dǎo)致cAD在TME特異性釋放，Ca2+的釋放促進(jìn)PD-L1耗盡；TAM攝取鈣核可實現(xiàn)高效的“Ca2+干擾”效應(yīng)，從而協(xié)同激活腫瘤免疫應(yīng)答。同時，腫瘤細(xì)胞“Ca2+干擾”效應(yīng)加速損傷相關(guān)分子模式（damage-associated molecular pattern，DAMP）的釋放，進(jìn)一步增強(qiáng)了腫瘤細(xì)胞的免疫原性。

放射治療在臨床上被廣泛應(yīng)用于多種腫瘤的治療，但其治療效果被免疫抑制性TME所限制。Wang等[20]通過配位反應(yīng)，將吲哚胺2，3-雙加氧酶1（IDO1）抑制劑4-苯基咪唑（4PI）和鋅離子包覆至碳酸鈣納米粒，制備了酸響應(yīng)性IDO1調(diào)節(jié)納米顆粒（AIM NP）。AIM NP能夠瞬間中和質(zhì)子，并釋放4PI，以抑制腫瘤細(xì)胞高表達(dá)的IDO1。AIM NP治療后可通過誘導(dǎo)有效的抗腫瘤免疫，顯著提高結(jié)腸癌和乳腺癌荷瘤小鼠的放射治療的效果?；贑a2+的納米遞藥系統(tǒng)不僅可響應(yīng)于酸性的TME，還可釋放Ca2+，發(fā)揮抗腫瘤免疫作用，其作為響應(yīng)性遞藥系統(tǒng)用于腫瘤免疫治療具有巨大的前景。

Zhang等[21]設(shè)計了一種酸性pH值驅(qū)動的聯(lián)鎖DNA納米彈簧（iDNS），以刺激體內(nèi)T細(xì)胞激活。iDNS中的環(huán)狀DNA納米結(jié)構(gòu)具有高度可編程性，通過編碼富含胞嘧啶的模塊結(jié)構(gòu)，iDNS能夠執(zhí)行酸性pH值響應(yīng)的彈簧狀伸展和收縮運動。使用CD3抗體作為非特異性T細(xì)胞抗原受體（TCR）刺激線索、CD28抗體作為共刺激線索，通過鏈霉親和素和生物素相互作用與iDNS結(jié)合。結(jié)果表明，通過修飾CD3抗體/CD28抗體，iDNS可以有效地結(jié)合到T細(xì)胞表面，并在與TME相對應(yīng)的低pH條件下發(fā)生收縮，從而促進(jìn)CD8+T細(xì)胞增殖。

2 酶響應(yīng)性納米遞藥系統(tǒng)

腫瘤部位異常高表達(dá)多種酶，以維持和促進(jìn)腫瘤的增殖、侵襲和轉(zhuǎn)移[22-23]。酶響應(yīng)性遞藥系統(tǒng)常被設(shè)計用于納米遞藥系統(tǒng)的崩解、粒徑改變、形狀變化、電荷翻轉(zhuǎn)及可控藥物釋放等[24-32]，使藥物在腫瘤部位高度蓄積、深層穿透和均勻分布，從而達(dá)到最佳抗腫瘤治療效果。Zhang等[33]將基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP）-2響應(yīng)性多肽序列插入脂質(zhì)納米遞藥系統(tǒng)的脂質(zhì)層，構(gòu)建了一種程序化定點崩解的納米遞送系統(tǒng)（PSSD），用于聯(lián)合遞送轉(zhuǎn)化生長因子β受體的抑制劑LY3200882（LY）和PD-L1小干擾RNA（siPD-L1）。PSSD具有典型的“核殼”結(jié)構(gòu)，siPD-L1與魚精蛋白通過正負(fù)電荷相互作用組裝為納米核，外殼由嵌入MMP-2響應(yīng)性肽序列的脂質(zhì)層和負(fù)載的疏水性藥物L(fēng)Y構(gòu)成。脂質(zhì)層由于MMP-2響應(yīng)性肽的插入，PSSD在富含MMP-2的TME中發(fā)生響應(yīng)性崩解，LY快速釋放并暴露出帶正電荷的納米核心。LY的釋放顯著下調(diào)腫瘤相關(guān)成纖維細(xì)胞中細(xì)胞外基質(zhì)的表達(dá)，從而促進(jìn)遞藥系統(tǒng)在腫瘤部位的滲透以及免疫細(xì)胞的浸潤。由于腫瘤細(xì)胞程序性攝取siPD-L1/魚精蛋白陽離子納米核心，LY和siPD-L1發(fā)揮協(xié)同作用，顯著增強(qiáng)了腫瘤抗原的提呈并重塑腫瘤免疫微環(huán)境，有效地抑制了三陰性乳腺癌的生長、轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)。Sun等[34]設(shè)計了一種成纖維細(xì)胞活化蛋白-α（FAP-α）響應(yīng)性藥物釋放的遞送系統(tǒng)PCP@R848/DOX。PCP@R848/DOX由兩親性PD-1/PD-L1肽拮抗劑PCP、化療藥物阿霉素（DOX）和Toll樣受體激動劑R848自組裝而成。PCP@R848/DOX到達(dá)腫瘤組織后，其前藥納米結(jié)構(gòu)被腫瘤基質(zhì)中的FAP-α特異性切割，DOX和R848得以釋放，分別發(fā)揮ICD及免疫調(diào)節(jié)劑的作用。同時PD-1/PD-L1肽拮抗劑的持續(xù)釋放介導(dǎo)PD-L1通路的阻斷，進(jìn)一步增強(qiáng)了細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞的激活，有效引發(fā)強(qiáng)烈的抗腫瘤免疫反應(yīng)。

粒徑是決定納米遞藥系統(tǒng)在腫瘤部位穿透能力的重要參數(shù)，但粒徑的選擇存在著“兩難”困境，即：大粒徑的納米粒具有更長的血液循環(huán)時間和滯留性，但其對腫瘤深層穿透性較差；小粒徑的納米粒具有更強(qiáng)的滲透性，但較易被清除[34-36]。腫瘤部位高表達(dá)的酶常被設(shè)計用于實現(xiàn)納米遞藥系統(tǒng)的粒徑響應(yīng)性變化。Du等[37]利用MMP-2響應(yīng)性多肽GPLGIAGQ將載有DOX的小粒徑納米粒DOX@HFn連接至半乳糖修飾的載L-蛋氨酸亞砜胺（MSO）的兩性離子脂質(zhì)體MSO@PGZL表面，構(gòu)建了可分離的納米給藥系統(tǒng)DOX@HFn-MSO@PGZL。由于重鏈鐵蛋白（HFn）對腫瘤細(xì)胞表面高表達(dá)的轉(zhuǎn)鐵蛋白受體1（TfR1）的靶向作用，DOX@HFn-MSO@PGZ聚集至腫瘤部位。TME中高表達(dá)的MMP-2使GPLG-IAGQ多肽序列發(fā)生剪切，DOX@HFn和MSO@GZL得以分離。粒徑的縮小介導(dǎo)了腫瘤深部的藥物蓄積，DOX可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生ICD，MSO調(diào)節(jié)TAM的谷氨酰胺代謝，從而誘導(dǎo)其向M1型極化。M1 TAM與成熟的DC協(xié)同呈遞抗原，并持續(xù)調(diào)節(jié)免疫抑制性TME，最終誘導(dǎo)了強(qiáng)大的抗腫瘤作用。相似地，He等[38]以透明質(zhì)酸為載體材料，利用腫瘤部位高表達(dá)透明質(zhì)酸酶的特點，構(gòu)建了智能響應(yīng)性粒徑減小和電荷翻轉(zhuǎn)的遞藥系統(tǒng)，實現(xiàn)DOX與洛尼達(dá)明二聚體（LTPT）的靶向遞送，通過與PD-L1抗體聯(lián)合使用，誘導(dǎo)針對腫瘤轉(zhuǎn)移的免疫反應(yīng)。

3 谷胱甘肽響應(yīng)性納米遞藥系統(tǒng)

研究表明，腫瘤細(xì)胞中的谷胱甘肽（GSH）含量遠(yuǎn)高于正常細(xì)胞[39]。二硫鍵是最常用于設(shè)計GSH響應(yīng)性遞藥系統(tǒng)的化學(xué)鍵，通過將二硫鍵插入納米遞藥系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中，即可實現(xiàn)GSH響應(yīng)性可控藥物釋放。磁性納米粒子介導(dǎo)的溫?zé)岑煼ㄊ且环N新興的腫瘤免疫療法，然而，通過全身性給藥實現(xiàn)腫瘤部位精準(zhǔn)遞送磁性熱療納米制劑仍然具有挑戰(zhàn)性。Li等[40]將甲氧基聚乙二醇（mPEG）和轉(zhuǎn)錄反式激活因子（TAT）細(xì)胞穿透肽修飾至Fe3O4納米晶體表面，即得mPEG@TAT@Fe3O4，其中mPEG通過二硫鍵連接至納米粒表面。mPEG@TAT@Fe3O4的mPEG外殼可高效響應(yīng)于GSH并解離，進(jìn)而TAT細(xì)胞穿透肽得以激活，從而精準(zhǔn)靶向腫瘤細(xì)胞，產(chǎn)生有效的磁共振成像及腫瘤輕度磁性熱療效應(yīng)，有效激起抗腫瘤免疫反應(yīng)。

除了基于二硫鍵設(shè)計的GSH響應(yīng)性遞藥系統(tǒng)外，近年來具有氧化性的藥物分子也被用于GSH響應(yīng)性遞藥系統(tǒng)的設(shè)計。例如氧化型的奧沙利鉑分子前體藥物，可將其制備成GSH響應(yīng)性納米遞藥系統(tǒng)，而不會顯著削弱藥物療效[41-42]。聲動力療法（sonodynamic therapy，SDT）是一種新興的非侵入性腫瘤治療策略。Shen等[43]為了實現(xiàn)更有效的SDT，將聲增敏劑四（對羥苯基）卟啉（THPP）與GSH響應(yīng)性奧沙利鉑（Oxa）前藥Oxa(IV)SA2進(jìn)行酯化，所獲得的THPP-Oxa(IV)-PEG共價有機(jī)聚合物（COP）具有良好的生理穩(wěn)定性、GSH響應(yīng)性、Oxa釋放行為及有效的聲致敏效果，并在超聲后誘導(dǎo)有效的ICD。

許多金屬離子也可用于GSH響應(yīng)性遞藥系統(tǒng)的設(shè)計。Zhao等[44]利用Mn3+可被GSH還原為Mn2+的性質(zhì)，報道了一種具有使染色質(zhì)失活功能的細(xì)胞內(nèi)自組裝驅(qū)動的核靶向光免疫刺激器（photo-immune stimulator，PIS）。PIS為表面修飾聚乙烯亞胺（PEI）及靶向配體AS1411的負(fù)載伏立諾他（SAHA）的錳卟啉金屬有機(jī)骨架——Mn(III)-四（對羧基苯基）卟啉（TCPP）-MOF。由于Mn(III)對TCPP的淬滅作用，PIS在血液循環(huán)中具有較高安全性。靶向配體AS1411可通過質(zhì)膜上過度表達(dá)的核仁蛋白促進(jìn)腫瘤細(xì)胞攝取PIS。細(xì)胞內(nèi)高濃度的GSH促使PIS分解為Mn2+、TCPP、SAHA和AS1411，釋放的AS1411能夠在細(xì)胞內(nèi)與光敏劑TCPP自組裝，驅(qū)動TCPP的核靶向遞送。激光照射下，TCPP可協(xié)同介導(dǎo)DNA失活和細(xì)胞色素釋放。此外，釋放的Mn2+進(jìn)一步增強(qiáng)了干擾素基因的環(huán)GMP-AMP合酶（cGAS）刺激物（STING）途徑介導(dǎo)的先天免疫，該途徑與光動力治療（PDT）誘導(dǎo)產(chǎn)生ICD的效應(yīng)協(xié)同激活了先天免疫和適應(yīng)性免疫。與此類似，Du等[45]利用Cu2+在富含GSH的TME中可能通過氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Cu+的特點，制備了銅-間苯三酚金屬有機(jī)骨架（MOF），通過封裝IDO抑制劑BMS-986205及一氧化氮供體S-亞硝基硫醇基團(tuán)（SNAP），用于增強(qiáng)抗腫瘤免疫治療的效果。高T1弛豫性使磁共振成像能夠監(jiān)測納米遞藥系統(tǒng)在體內(nèi)的分布情況。納米遞藥系統(tǒng)通過EPR效應(yīng)蓄積至腫瘤組織后內(nèi)化至腫瘤細(xì)胞，高濃度的GSH觸發(fā)MOF中Cu2+被還原，BMS-986205和SNAP快速釋放，協(xié)同調(diào)節(jié)免疫抑制性TME。

4 活性氧響應(yīng)性納米遞藥系統(tǒng)

活性氧（reactive oxygen species，ROS）是影響腫瘤發(fā)生和發(fā)展的重要物質(zhì)，特別是過氧化氫（H2O2），在生理過程中起著至關(guān)重要的作用，TME中H2O2的濃度約是正常組織的100倍，這使得它成為有效的內(nèi)源性刺激源[46]。通過將可與ROS反應(yīng)的基團(tuán)整合至納米遞藥系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中，可實現(xiàn)ROS響應(yīng)性藥物遞送[47]。Jian等[48]基于二氧化錳納米粒（MnO2NP）與H2O2反應(yīng)產(chǎn)生O2的特點，設(shè)計了一種具有TAM和腫瘤細(xì)胞雙重靶向性的納米遞藥系統(tǒng)Lipo-Zol/IR NP。將MnO2NP和唑來膦酸（Zol）包裹至脂質(zhì)體的親水性空腔中，疏水性光敏劑IR780嵌入脂質(zhì)體的磷脂雙層中，環(huán)狀腫瘤歸巢肽（CGNKRTRGC，LyP-1）修飾至脂質(zhì)體表面，制備得到Lipo-Zol/IR NP。Lipo-Zol/IR NP經(jīng)血液循環(huán)蓄積至腫瘤區(qū)域，高含量的H2O2擴(kuò)散至脂質(zhì)體中，與內(nèi)部MnO2NP發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生O2氣泡，脂質(zhì)體膜被破壞觸發(fā)Zol釋放的同時，為PDT持續(xù)提供O2。釋放的Zol被TAM選擇性吞噬，導(dǎo)致TAM從免疫抑制M2表型調(diào)節(jié)至免疫刺激M1表型，以調(diào)節(jié)免疫抑制性TME。隨后，嵌入IR780的剩余脂質(zhì)體片段通過LyP-1肽優(yōu)先靶向腫瘤細(xì)胞，并在近紅外激光照射下產(chǎn)生豐富的ROS，介導(dǎo)有效的PDT和免疫激活。

微波消融不足會誘導(dǎo)以髓系細(xì)胞為主的免疫抑制生態(tài)位。轉(zhuǎn)錄組分析結(jié)果顯示消融腫瘤細(xì)胞的基因特征與免疫檢查點阻斷療法耐藥性高度有關(guān)。Li等[49]通過含硫醚基的橋連鍵將胞內(nèi)磷脂酰肌醇激酶γ（PI3Kγ）抑制劑IPI549與PD-L1阻斷抗體（aPD-L1）連接，構(gòu)建了一種原位水凝膠，用于腫瘤手術(shù)切除后的免疫治療。在腫瘤部位高表達(dá)的ROS作用下，含硫醚基的橋連鍵發(fā)生斷裂，IPI549和aPD-L1持續(xù)釋放。IPI549可逆轉(zhuǎn)微波消融后的免疫抑制生態(tài)位，進(jìn)而促進(jìn)aPD-L1介導(dǎo)的抗腫瘤免疫反應(yīng)。Hei等[50]設(shè)計了一種多功能免疫調(diào)節(jié)脂質(zhì)體，該脂質(zhì)體包載腎上腺素能受體阻滯劑卡維地洛（CAR），并通過ROS敏感的橋連鍵，將“不吃我”（Don’t eat me）信號CD47抗體和PD-L1抗體串聯(lián)起來。在富含ROS的免疫抑制性TME中，多功能免疫脂質(zhì)體CAR@aCD47/aPDL1-SSL首先釋放外圍CD47抗體，阻斷“不吃我”通路，促進(jìn)吞噬細(xì)胞吞噬腫瘤細(xì)胞，激活細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞（CTL）。而后，脂質(zhì)體表面的PD-L1抗體得以暴露，PD-1/PD-L1信號通路阻斷，誘導(dǎo)CTL殺死腫瘤細(xì)胞。CAR可以阻斷腫瘤組織中的腎上腺素能神經(jīng)并降低其密度，從而抑制腫瘤組織中的血管生成，并重塑腫瘤免疫微環(huán)境。

納米遞藥系統(tǒng)的形貌對其在腫瘤部位的分布具有較大影響[51]。許多分子與ROS反應(yīng)后親疏水性發(fā)生改變，從而可實現(xiàn)納米遞藥系統(tǒng)的形貌改變。Qin等[52]通過二茂鐵修飾的多肽FFVLG3C-PEG共軛物（Fc-pep-PEG）和Ce6共軛β-環(huán)糊精（Ce6-CD）之間的主客體相互作用，構(gòu)建了具有形狀轉(zhuǎn)化能力的自遞送超分子納米平臺Ce6-CD/Fc-pep-PEG。腫瘤部位的內(nèi)源性ROS將疏水性Fc氧化為水溶性Fc+，主客體間的相互作用被破壞，由此產(chǎn)生的Fc+-pep-PEG片段與Ce6-CD解離，并通過FFVLG3C肽鏈之間的分子間氫鍵重組形成納米纖維，從而具有較高的腫瘤蓄積性。同時，Ce6-CD片段仍然保持球形膠束的形式，因其具有較小的尺寸，可以穿透至腫瘤深部區(qū)域。Fc催化的級聯(lián)Fenton反應(yīng)可生成·OH和O2，以緩解腫瘤部位的缺氧情況，并提高PDT效率；PDT產(chǎn)生的ROS促進(jìn)了形狀轉(zhuǎn)變和Fenton反應(yīng)的持續(xù)發(fā)生，連續(xù)催化Fenton反應(yīng)生成·OH和O2，形成正反饋的級聯(lián)促進(jìn)反應(yīng)。該遞藥系統(tǒng)設(shè)計非常巧妙，從遞送策略上，響應(yīng)性形貌變化策略克服了遞藥系統(tǒng)在腫瘤部位的遞送困難，從而以最大效率實現(xiàn)腫瘤部位的高蓄積；從藥物聯(lián)合治療的機(jī)制上，實現(xiàn)了級聯(lián)放大的藥效。結(jié)果表明，該策略顯著提高了PDT聯(lián)合抗腫瘤免疫反應(yīng)的效果，從而有效控制原發(fā)腫瘤和骨轉(zhuǎn)移。

5 缺氧響應(yīng)性納米遞藥系統(tǒng)

缺氧是大多數(shù)實體瘤的特征，實體瘤中氧分壓從腫瘤表面到核心逐漸降低。具有缺氧響應(yīng)性的官能團(tuán)，如醌、硝基芳烴和偶氮苯衍生物等，已被廣泛整合至缺氧響應(yīng)性納米遞藥系統(tǒng)[53-54]。Kang等[55]將TAM重編程為殺瘤型M1巨噬細(xì)胞，通過制備缺氧響應(yīng)性遞藥系統(tǒng)，解決了極化劑的低生物利用度和TAM的有限積累等問題。通過簡單混合缺氧響應(yīng)性聚合物-聚乙二醇偶氮聚賴氨酸（PEG-azo-PLL）和人工合成的雙鏈RNA類似物聚肌胞苷酸[poly(I:C)]，制備了一種納米復(fù)合物PEG-azo-PLL/poly(I:C)。體外模擬缺氧條件下，PEG-azo-PLL/poly(I:C)復(fù)合物可以改變poly(I:C)的物理化學(xué)性質(zhì)，從而poly(I:C)在腫瘤缺氧處的傳遞效率得以提高。荷瘤小鼠經(jīng)PEG-azo-PLL/poly(I:C)治療后，成功減少了缺氧腫瘤中M2型TAM的數(shù)量，促進(jìn)了CD8+T細(xì)胞的浸潤。

缺氧的TME與腫瘤的免疫逃逸息息相關(guān)，缺氧的微環(huán)境可上調(diào)趨化細(xì)胞因子（CCL）22和CCL28的表達(dá)，增加骨髓源性抑制細(xì)胞和調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的招募，同時，還會誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞極化為促腫瘤生長的M2型[56-57]，因此有效改善缺氧將有助于增強(qiáng)腫瘤免疫治療效果。Yang等[58]報道了一種缺氧敏感的納米囊泡，其通過特異性遞送DOX并在腫瘤中產(chǎn)生O2以對抗免疫耐受。囊泡由一層聚乙二醇-b-聚[6-（2-硝基咪唑-1-基）甲基丙烯酸己酯]（PEO-b-PNIHM）接枝鐵酸錳納米顆粒（MFN），并在水腔內(nèi)裝載DOX而成。靜脈注射后，通過EPR效應(yīng)，負(fù)載DOX的MFN囊泡（DOX MV）可被動蓄積至腫瘤部位。此時，PEO-b-PNIHM的疏水性2-硝基咪唑可在缺氧的TME下通過一系列選擇性生物還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為親水性2-氨基咪唑，進(jìn)而囊泡迅速解離，并在腫瘤中特異性釋放DOX，以誘導(dǎo)化療和隨后的抗腫瘤免疫反應(yīng)。解離的DOX MV也可釋放MFN，它既是T2加權(quán)磁共振成像的對比劑，也是將腫瘤中內(nèi)源性H2O2轉(zhuǎn)化為O2的有效催化劑。通過這種方式，腫瘤部位特異性產(chǎn)生的O2可顯著緩解腫瘤缺氧，逆轉(zhuǎn)免疫抑制性TME，從而促進(jìn)化療誘導(dǎo)的抗腫瘤免疫療效。與過氧化氫酶、二氧化錳和鉑納米顆粒等傳統(tǒng)氧氣發(fā)生器相比，基于MFN的策略可在缺氧的腫瘤組織中特異性產(chǎn)生O2，通過進(jìn)一步與aPD-L1聯(lián)合給藥，缺氧反應(yīng)性DOX MV在抑制腫瘤生長、預(yù)防腫瘤復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移方面表現(xiàn)出顯著的協(xié)同效應(yīng)。這種結(jié)合TME缺氧響應(yīng)并同時緩解腫瘤缺氧的遞送系統(tǒng)的設(shè)計為提高化療聯(lián)合免疫治療的療效提供了新思路。

6 多重響應(yīng)性納米遞藥系統(tǒng)

通過將TME中多種刺激源進(jìn)行整合，設(shè)計級聯(lián)響應(yīng)的納米遞藥系統(tǒng)，可級聯(lián)實現(xiàn)遞送藥物在腫瘤部位的有效蓄積、細(xì)胞及細(xì)胞器靶向、緩控釋等，全面提高抗腫瘤免疫治療效果的同時，降低其毒副作用。

Luo等[59]設(shè)計了一種基于氧化還原及酶依次激活的光動力納米制劑，通過觸發(fā)STING基因依賴性免疫反應(yīng)，增強(qiáng)治療效果。支化聚合物焦脫鎂葉綠酸A（Ppa）的共軛物BGSSP可通過親水和疏水力自組裝成緊密結(jié)構(gòu)，誘導(dǎo)共軛Ppa的自淬滅。多聚ADP核糖聚合酶（PARP）抑制劑AZD2281封裝于BGSSP，以獲得TME可激活的光動力納米劑AZD@BGSSP。TME中高表達(dá)的組織蛋白酶B使聚合物支鏈修飾的多肽序列GFLG發(fā)生剪切，AZD@BGSSP得以降解，BGSSP內(nèi)吞進(jìn)入細(xì)胞后高表達(dá)的GSH使經(jīng)二硫鍵修飾的Ppa得以活化，同時AZD2281也得以釋放。激光照射后，AZD2281可抑制PDT后受損的DNA的修復(fù)，同時cGAS-STING通路激活，進(jìn)一步誘導(dǎo)干擾素介導(dǎo)的免疫反應(yīng)和免疫治療的長期免疫記憶效應(yīng)。

Xiao等[60]報道了ROS及GSH雙重響應(yīng)性納米前藥，通過使用可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合法聚合硫醚功能單體以實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制藥物釋放，從而簡化ROS響應(yīng)性藥物遞送系統(tǒng)的制備。為實現(xiàn)協(xié)同的化療聯(lián)合PDT療效，光敏劑紫色素18（P18）和GSH反應(yīng)性紫杉醇（PTX）二聚體（PTX-SSPTX，SPTX）作為納米顆粒的內(nèi)核。SPTX不僅有效地提高了PTX的載藥量，還可耗盡腫瘤環(huán)境中的GSH，增強(qiáng)ROS的細(xì)胞毒性。激光照射后P18產(chǎn)生的ROS實現(xiàn)了PTX控制釋放，進(jìn)而通過化療聯(lián)合PDT誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞焦亡，釋放DAMP，從而啟動機(jī)體的抗腫瘤免疫反應(yīng)。

三磷酸腺苷（ATP）是一種重要的代謝物，研究表明，正常細(xì)胞與腫瘤細(xì)胞之間、細(xì)胞外環(huán)境與細(xì)胞內(nèi)環(huán)境之間的ATP濃度存在顯著差異，也可作為有效的內(nèi)源性刺激源用于響應(yīng)性遞藥系統(tǒng)的設(shè)計[61-62]。Tang等[63]設(shè)計了一種由酸不穩(wěn)定的亞胺鍵連接的聚己內(nèi)酯亞胺PEG和聚己內(nèi)酯聚乙烯亞胺苯硼酸組成的雜交膠束，用于封裝PD-L1的siRNA和光熱劑紅外染料780（IR 780）。在弱酸性TME中，亞胺鍵斷裂，PEG殼與膠束分離，觸發(fā)膠束的正電荷和苯硼酸暴露，增強(qiáng)了腫瘤細(xì)胞對膠束的攝取。TME中的ATP能與苯硼酸結(jié)合，從而降低膠束的表面正電性，導(dǎo)致膠束快速解離并釋放負(fù)載的siRNA ，進(jìn)而PD-L1的表達(dá)降低。體內(nèi)實驗結(jié)果證明該策略可有效沉默PD-L1，顯著提高光熱治療介導(dǎo)的抗腫瘤免疫反應(yīng)。目前ATP響應(yīng)性納米遞藥系統(tǒng)在增強(qiáng)免疫治療效果的研究中逐漸成為熱點。

7 結(jié)語與展望

納米技術(shù)和新型刺激響應(yīng)性聚合物材料的發(fā)展，為響應(yīng)性遞藥系統(tǒng)用于癌癥免疫治療提供了新思路。通過構(gòu)建響應(yīng)性納米遞藥系統(tǒng)，可實現(xiàn)電荷翻轉(zhuǎn)、尺寸及形貌變化、PEG分離、配體靶向性激活和可控藥物釋放等，最大程度發(fā)揮聯(lián)合抗腫瘤免疫治療的效果。雖然刺激響應(yīng)性納米遞藥系統(tǒng)在提高腫瘤免疫治療效果方面顯示出巨大的潛力，但從實驗到臨床應(yīng)用，仍需要解決一系列問題，例如：患者的個體差異、疾病發(fā)展的不同階段以及腫瘤細(xì)胞的異質(zhì)性可能產(chǎn)生不同的藥物遞送效率；TME中特異性刺激源的表達(dá)和分布具有高度的異質(zhì)性和動態(tài)變化性，這可能導(dǎo)致意外的刺激響應(yīng)過程發(fā)生；正常細(xì)胞或組織中的低pH值、高還原劑濃度或酶水平的上調(diào)可能會導(dǎo)致脫靶效應(yīng)的發(fā)生；此外，納米遞藥系統(tǒng)的生物安全性極大地影響著其臨床轉(zhuǎn)化。在進(jìn)行TME響應(yīng)性納米遞藥系統(tǒng)的設(shè)計時，應(yīng)優(yōu)先考慮生物相容性、臨床轉(zhuǎn)化過程中的擴(kuò)大生產(chǎn)、質(zhì)量可控性及生產(chǎn)成本等問題，應(yīng)盡可能地優(yōu)化和簡化制備過程，并且要考慮增效與減毒作用之間的平衡。機(jī)體的抗腫瘤免疫反應(yīng)的激活是全身性的，進(jìn)行多種免疫制劑聯(lián)合遞送時，不能僅注重療效的產(chǎn)生，對于其可能發(fā)生的毒副作用，如細(xì)胞因子風(fēng)暴等也應(yīng)考量。將響應(yīng)性遞藥系統(tǒng)與改善現(xiàn)有免疫療法所帶來的毒副作用相結(jié)合，或可解決目前臨床的需求?？傊m然面臨上述諸多問題，但可以相信，隨著腫瘤免疫學(xué)、病理生理學(xué)、材料學(xué)及其他交叉學(xué)科的發(fā)展，免疫療法與TME響應(yīng)性納米遞藥系統(tǒng)的結(jié)合將在不久的將來為腫瘤免疫治療帶來重大突破。