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纳米技术在抗肿瘤研究中的应用专刊
Cancer Biology & Medicine
肿瘤是全球范围内导致人类死亡的主要疾病之一。尽管手术、化疗、靶向治疗及免疫治疗等手段不断进步，但药物递送效率低下、肿瘤微环境的免疫抑制性、抗肿瘤免疫应答激活不足等问题仍制约着临床疗效。近年来，纳米医学的快速发展为突破这些瓶颈提供了全新的技术策略。值此背景下，Cancer Biology & Medicine与南开大学史林启教授联合打造“纳米技术在抗肿瘤研究中的应用”专刊，系统整合领域内最新研究成果，展现纳米技术在肿瘤治疗中的前沿进展与未来方向。
癌症免疫疗法作为一种新兴的癌症治疗方式，其疗效受限于抗原呈递不足、T细胞浸润受限以及免疫抑制性肿瘤微环境。纳米技术通过负载抗原、佐剂及检查点抑制剂等，实现其精确递送与受控释放，为克服上述障碍提供了关键策略。纳米材料不仅是载体，还能通过增强抗原呈递、促进T细胞浸润以及重塑TME来调节抗肿瘤免疫。近日，南开大学刘阳教授和张展展副研究员在Cancer Biology & Medicine发表综述，概述了体内纳米颗粒递送的主要生理屏障及相应的工程优化策略，并系统总结了使用纳米材料增强癌症免疫循环各环节的代表性进展。
Cite
Bai Y, Lan Z, Feng N, Zhang Z, Liu Y. Design principles of nanomaterials for cancer immunotherapy: a mechanistic framework across the cancer immunity cycle. Cancer Biol Med. 2026; 23: 541-558. doi: 10.20892/j.issn.2095-3941.2025.0737
内容介绍
克服递送生理屏障
纳米药物发挥作用的前提是有效地富集于靶部位。传统的被动靶向依赖于增强通透性和滞留(EPR)效应，但其在人类肿瘤中的显著异质性限制了临床转化效果。通过配体-受体识别实现细胞特异性递送，或利用放射治疗、化疗引起的受体上调实现动态靶向。除了高效的靶向摄取，纳米药物仍需跨越复杂的胞内运输障碍。针对内吞后的溶酶体截留难题，利用“质子海绵效应”、膜融合或直接跨膜等策略，显著提升抗原的胞质释放效率。
增强抗原呈递
肿瘤特异性适应性免疫的诱导始于专职抗原呈递细胞(APC)对抗原的有效摄取、加工与呈递。纳米材料可协同递送肿瘤相关抗原(TAAs)与免疫佐剂以触发树突状细胞(DC)成熟，显著提升了免疫应答的强度。相比于体外提取抗原，利用纳米技术在肿瘤原位捕获释放的TAAs，能更具代表性地反映肿瘤抗原谱，诱导更广泛的T细胞应答。
促进T细胞浸润
针对许多肿瘤表现出的“免疫排斥”表型，即激活的T细胞积聚在肿瘤边缘而无法渗透到肿瘤内部，纳米技术提供了多维度的解决方案。纳米载体可通过递送透明质酸酶等降解致密的细胞外基质(ECM)，或利用抗血管生成策略诱导肿瘤血管正常化，从而引导T细胞向肿瘤深层渗透。同时纳米技术可实现免疫检查点抑制剂(ICIs)的局部递送，或利用CRISPR/Cas13a等基因编辑工具直接沉默肿瘤细胞表面的PD-L1，能有效恢复T细胞对肿瘤的识别杀伤功能。同时，通过纳米平台提供共刺激信号，对于维持浸润T细胞的增殖与功能持久性至关重要。
调节肿瘤微环境
肿瘤微环境中的免疫抑制细胞群体、酸性代谢物及缺氧严重限制了免疫治疗的疗效。针对免疫抑制性细胞群体，特别是肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)，纳米材料可递送特定的调控因子，诱导其由免疫抑制型M2表型向促炎型M1表型重塑，从而逆转肿瘤微环境的免疫抑制状态。此外，利用纳米材料原位递送促炎细胞因子（如IL-12、IL-2），可局部放大炎症信号产生免疫应答并减轻系统毒性。此外，利用纳米酶催化产氧以缓解缺氧，或递送代谢抑制剂干预肿瘤糖代谢，能有效恢复T细胞的代谢稳态和效应功能。
总结与展望
纳米技术已成为推进癌症免疫治疗的变革性平台，其在临床前的显著疗效及个性化新抗原疫苗步入临床试验，标志着该领域的飞速发展。然而，肿瘤异质性、胞内转运瓶颈、大规模制造的一致性及长期安全性仍是制约其临床转化的主要障碍。未来的突破将依赖于仿生纳米材料的设计、人工智能驱动的精准优化以及多学科的持续深度协作，以期实现安全、持久且广谱有效的纳米免疫治疗。
来源丨Cancer Biology Medicine
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