癌症治疗的范式正被纳米医学与免疫治疗的融合所重塑。肿瘤微环境(TME)的复杂性——包括缺氧、酸性pH、免疫抑制细胞(如TAMs、MDSCs)和致密细胞外基质(ECM)——长期限制疗法效果。纳米颗粒通过精准递送免疫调节剂(如IL-12、STING激动剂)和化疗药物,同时利用EPR效应或主动靶向(如CD206、LHRH受体)突破这些屏障。例如,铁氧化物纳米平台联合光热疗法可重编程M2型巨噬细胞为抗肿瘤M1型,显著增强胰腺癌治疗效果。
纳米载体的理化性质(20-200 nm粒径、表面电荷、PEG修饰)决定其体内命运。pH/氧化还原双响应系统(如动态硼酸酯纳米颗粒)在酸性TME中释放载荷,而尺寸可切换的PAMAM树状大分子能穿透致密肿瘤组织。生物仿生策略如血小板膜伪装或癌细胞膜杂交纳米颗粒(CCM-LNPs)可逃避免疫清除,延长循环时间。值得注意的是,靶向PD-L1/CD73的巨噬细胞仿生纳米囊泡在膀胱癌中显著抑制免疫检查点。
TME特异性刺激(如MMP-2、谷胱甘肽(GSH))触发药物释放。MBene纳米平台通过光控瘤内滞留实现按需释药,而ROS响应的自组装纳米颗粒(如含β-拉帕醌/Fe3+系统)通过级联反应增强化学动力学疗法。缺氧响应型纳米胶囊(如硝基咪唑衍生物)在低氧区域激活前药,而酶解型介孔硅纳米粒(MSNs)可实现PD-L1降解剂的定点递送。
多功能纳米系统可同步靶向TME组分:
- 代谢干预:铜死亡(cuproptosis)纳米剂通过铜离子载体诱导肿瘤细胞铁死亡,消除三阴性乳腺癌干细胞(CSCs)。
- 基质调控:CAF特异性纳米颗粒将癌症相关成纤维细胞转化为药物储库,改善胰腺癌药物渗透。
- 免疫激活:锰配位纳米颗粒协同光免疫疗法,通过cGAS-STING通路激活先天免疫。
尽管纳米医学前景广阔(如Doxil®、Abraxane®已获批),但EPR效应的异质性、规模化生产瓶颈及长期安全性仍需优化。当前临床试验(如CRLX101、脂质体mRNA疫苗)正探索纳米制剂与免疫检查点抑制剂(ICIs)的联用。未来需结合AI驱动的纳米配方设计、类器官模型和液体活检,实现真正的精准医疗。
- 基因编辑纳米递送:siFAK+CRISPR-LNPs通过降低ECM硬度提升基因编辑效率,联合PD-L1敲除抑制转移。
- 外泌体疗法:茶树来源外泌体样纳米颗粒(TLNTs)通过调节微生物群延缓乳腺癌进展。
- 诊疗一体化:钆掺杂金纳米笼(AuNCs)同步实现光声成像与光热消融。
纳米医学正从单纯递送工具进化为动态调控TME的智能系统,为攻克癌症耐药与复发提供全新武器库。