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前言

癌癥免疫治療已經(jīng)成為癌癥治療中的一種突破性方法，通過激活固有和適應(yīng)性免疫系統(tǒng)從而達(dá)到清除腫瘤的目的。盡管在臨床試驗(yàn)中已經(jīng)取得了令人興奮的結(jié)果，但仍有一些問題有待解決，如持久響應(yīng)率有限、免疫相關(guān)副作用和異常臨床反應(yīng)。腫瘤微環(huán)境（TME）已被證明是腫瘤免疫逃逸和治療失敗的重要原因。腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（TAM）是TME的重要組成部分，通常與不良預(yù)后和耐藥性有關(guān)，其已成為癌癥免疫治療中非常有前景的靶點(diǎn)。

納米技術(shù)是一個多學(xué)科的科學(xué)研究領(lǐng)域，專注于各種類型的納米材料。隨著納米生物技術(shù)的發(fā)展，納米材料因其在靶向給藥、精確定位藥物釋放、簡單的表面功能化、生物活性等方面的優(yōu)勢，在腫瘤免疫治療中受到了廣泛關(guān)注。納米免疫療法就是基于納米材料的治療方法，通過調(diào)節(jié)免疫抑制微環(huán)境，提高免疫療法的治療效果，從而通過與其他免疫細(xì)胞相互作用激活免疫系統(tǒng)。事實(shí)上，基于多種納米材料的靶向給藥系統(tǒng)已經(jīng)極大地改變了TAM相關(guān)免疫療法的領(lǐng)域。

腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞

TAM在功能上是異質(zhì)性的，分為兩個主要亞群，M1和M2巨噬細(xì)胞。在對脂多糖（LPS）、IFN－γ和GM－CSF的反應(yīng)中，M1巨噬細(xì)胞經(jīng)歷經(jīng)典激活并優(yōu)先分泌抗菌分子和促炎細(xì)胞因子，包括活性氧（ROS）、一氧化氮（NO）和IL－6。M1巨噬細(xì)胞是抵抗微生物感染的第一道防線。M1巨噬細(xì)胞還保持強(qiáng)大的抗原呈遞能力，誘導(dǎo)強(qiáng)烈的Th1反應(yīng)。

相反，M2巨噬細(xì)胞受IL－4、IL－13、IL－10和CSF－1的作用經(jīng)歷選擇性激活，并優(yōu)先分泌抗炎細(xì)胞因子，包括轉(zhuǎn)化生長因子β（TGF－β）、IL－10以及蛋白酶（如精氨酸酶－1和MPPs）。M2巨噬細(xì)胞在限制免疫反應(yīng)、誘導(dǎo)血管生成和組織修復(fù)方面起著關(guān)鍵作用。因此，M2樣TAM的存在與促腫瘤活性相關(guān)，而M1樣TAM的存在與抗腫瘤活性相關(guān)。

TAMs的免疫抑制作用

TAMs通過多種機(jī)制抑制抗腫瘤免疫反應(yīng)。首先，TAMs可以通過直接參與T細(xì)胞抑制和凋亡受體來抑制T細(xì)胞功能。TAMs表達(dá)B7－1／CD80和B7－2／CD86，它們可以與T細(xì)胞表達(dá)的共抑制受體CTLA－4結(jié)合，其親和力高于與CD28共刺激受體的結(jié)合，從而抑制T細(xì)胞激活。此外，PD－L1和PD－L2在多種癌癥組織的TAM上也過表達(dá)，TAMs還可以通過其Fas配體（FasL）和TRAIL的表達(dá)直接促進(jìn)T細(xì)胞凋亡。

TAMs還通過表達(dá)非經(jīng)典人白細(xì)胞抗原（HLA）I類分子，例如HLA－E和HLA－G。HLA－E和HLA－G均為HLA Ib類分子，它們通過與免疫細(xì)胞表面表達(dá)的特異性抑制受體相互作用而抑制不同免疫細(xì)胞類型的活性。

與腫瘤微環(huán)境中存在的許多其他免疫抑制細(xì)胞類型相似，TAMs通過產(chǎn)生IL－10和TGF－β1等抑制性細(xì)胞因子抑制抗腫瘤免疫反應(yīng)。這些細(xì)胞因子共同抑制效應(yīng)T細(xì)胞的活化，分化，增殖和功能。同時，IL－10和TGF－β1也促進(jìn)抑制性T細(xì)胞的擴(kuò)增。

TAM還可以通過產(chǎn)生趨化因子（例如CCL2，CCL5，CCL20和CCL22）和免疫抑制代謝產(chǎn)物（如犬尿氨酸和ROS）間接抑制抗腫瘤免疫反應(yīng)。這些趨化因子參與將調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）募集到腫瘤微環(huán)境中，Treg隨后通過多種機(jī)制抑制效應(yīng)T細(xì)胞， NK細(xì)胞，和抗原呈遞細(xì)胞（APC）的活性。犬尿氨酸及其衍生物的存在抑制了效應(yīng)T細(xì)胞和NK細(xì)胞的增殖與活性，并促進(jìn)了Tregs的分化。

TAM還通過表達(dá)信號調(diào)節(jié)蛋白α（SIRPα）促進(jìn)腫瘤免疫逃避。SIRPα是CD47的受體，CD47經(jīng)常在腫瘤細(xì)胞上過表達(dá)，并通過與SIRPα結(jié)合向巨噬細(xì)胞發(fā)送“不要吃我”的信號來在腫瘤逃逸中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

納米技術(shù)靶向TAMs的潛在治療策略

納米技術(shù)在改善腫瘤免疫治療效果方面具有巨大的前景。鑒于TAMs在抑制抗腫瘤免疫中的作用，人們已經(jīng)開發(fā)了多種納米技術(shù)方法靶向TAM，包括終止巨噬細(xì)胞募集，干擾TAM存活，以及將M2型TAM重新編程為M1型。通過納米材料靶向TAM特異性增強(qiáng)抗腫瘤免疫反應(yīng)的最新進(jìn)展已顯示出極大的潛力。

巨噬細(xì)胞募集的終止

多項(xiàng)研究表明，巨噬細(xì)胞募集趨化因子（CCL2、CCL3、CCL4和CCL5）、CSF－1和VEGF是可能的治療靶點(diǎn)，可以通過阻斷前轉(zhuǎn)移TAM阻止惡性腫瘤的擴(kuò)散。為了阻斷CCL2－CCR2軸，研究人員設(shè)計(jì)了siRNA－CCR2包裹的陽離子納米粒（CNP－siCCR2），通過阻斷CCL2－CCR2軸和重塑TME來抑制腫瘤生長和轉(zhuǎn)移，從而抑制單核細(xì)胞中CCR2的表達(dá)。

在最近的一項(xiàng)研究中，研究人員設(shè)計(jì)了靶向CCR2的超小型銅納米顆粒的 （Cu＠CuOx）作為吉西他濱的納米載體，用于PET引導(dǎo)藥物進(jìn)入胰腺導(dǎo)管腺癌腫瘤。這些納米顆粒特異性地靶向單核細(xì)胞／巨噬細(xì)胞上的CCR2，并成功地抑制TAM向腫瘤的募集，這與吉西他濱的治療效果產(chǎn)生協(xié)同作用，最終抑制腫瘤生長，延長了PDAC腫瘤的存活時間。此外，這些超小型納米顆粒顯示出快速的清除率，降低了毒性。

TAM的清除

鑒于CSF－1R在巨噬細(xì)胞中的重要性，研究已經(jīng)表明，負(fù)載CSF－1R抑制劑的納米顆粒能夠有效地消耗TAM，并抑制腫瘤生長和轉(zhuǎn)移。研究人員還設(shè)計(jì)了雙靶向納米粒（M2NP），由α－肽與M2－pep（M2巨噬細(xì)胞結(jié)合肽）聯(lián)合，并裝載了抗CSF－1R的siRNA，以精確阻斷M2型TAM的存活信號，其可增強(qiáng)T細(xì)胞功能并抑制黑色素瘤中的腫瘤生長。此外，Tian等人合成了含有氯化鈣和二磷酸鹽的聚乙二醇化二磷酸鈣（CaBP－PEG）納米顆粒，可清除TAM，使血管系統(tǒng)正常化，減少血管生成，從而減少缺氧，抑制乳腺癌中的腫瘤生長。

巨噬細(xì)胞的表面標(biāo)記物，如CD206，也可以用作治療靶點(diǎn)。基于這一概念，Zang等人開發(fā)了脂質(zhì)包裹的唑來膦酸鈣納米顆粒的納米療法（CaZol＠pMNPs），外表覆蓋pH敏感材料，在低pH TME中增加細(xì)胞內(nèi)化和唑來膦酸鹽向TAM的遞送，從而達(dá)到清除TAM，減少血管生成并去除免疫抑制的作用，明顯減少了腫瘤生長。

細(xì)胞膜外表面的磷脂酰絲氨酸（PS）也已被用作納米顆粒中的靶向配體。鑒于MMP－2在癌細(xì)胞過表達(dá)和PS誘導(dǎo)的凋亡細(xì)胞吞噬作用，Liu等人最近開發(fā)了MMP－2敏感納米粒，其表面覆蓋PS并負(fù)載達(dá)沙替尼。在本研究中，納米顆粒表面的PS受腫瘤細(xì)胞分泌的MMP－2調(diào)節(jié)而外化，并向TAMs發(fā)出“吃我”的信號。研究表明，這些納米顆粒在各種生物和荷瘤小鼠模型中TAM靶向和藥物遞送方面表現(xiàn)出相當(dāng)?shù)臏?zhǔn)確性和高效性。

此外，放射治療可以電離DNA或產(chǎn)生活性氧（ROS），釋放腫瘤相關(guān)抗原（TAA），并誘導(dǎo)TME內(nèi)損傷相關(guān)分子模式的產(chǎn)生，從而導(dǎo)致ICD。最近，Huang等人構(gòu)建了基于唑來膦酸和釓的自組裝雙功能納米顆粒（ZGd－NRs），可以有效沉積X射線并產(chǎn)生大量羥基自由基來刺激ICD。最終，ZGd NRs可以特異性地消除TAM，通過抑制TGF－β、IL－10和VEGF重編程免疫抑制性TME，增強(qiáng)CD8＋T細(xì)胞的浸潤，并顯著增強(qiáng)原發(fā)性、遠(yuǎn)處和轉(zhuǎn)移性腫瘤中抗PD－L1治療的免疫反應(yīng)。

將M2型重新編程為M1型

Toll樣受體（TLR）激動劑被認(rèn)為是可將M2型TAM極化為M1型的藥物，Rodell等人設(shè)計(jì)了β－環(huán)糊精納米粒（CDNP），封裝了R848（TLR－7／8的激動劑），這是M1表型的有力驅(qū)動因素。這些納米粒的快速攝取有效地改善了藥物向TAM的傳遞，使其轉(zhuǎn)向殺瘤M1表型，抑制結(jié)直腸癌中的腫瘤生長，并增強(qiáng)抗PD－1的抗腫瘤免疫反應(yīng)。

為了提高巨噬細(xì)胞的功效和特異性，Zhang等人最近制備了負(fù)載TLR激動劑的納米顆粒來調(diào)節(jié)TME。在這里，他們將R848封裝到聚乳酸－乙醇酸（PLGA）中，然后覆蓋B16－OVA癌細(xì)胞膜（以避免被網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)移除），該膜進(jìn)一步用M2－pep修飾并命名為PNP＠R＠M－T。研究證明PNP＠R＠M－T可以特異性地將藥物輸送到M2巨噬細(xì)胞，并使其顯著地向M1型復(fù)極，激活抗腫瘤免疫反應(yīng)，減小腫瘤大小并延長動物存活時間。

小結(jié)

TAM是駐留在TME中的固有免疫細(xì)胞，促進(jìn)腫瘤的發(fā)生和發(fā)展，抑制抗腫瘤免疫。清除TAM、阻止其招募或激活其復(fù)極向抗腫瘤M1型的藥物已顯示出巨大的臨床應(yīng)用潛力。納米生物技術(shù)的最新進(jìn)展將視線關(guān)注到靶向TAM，納米技術(shù)提高了TAM靶向藥物的穩(wěn)定性和定位，降低了藥物在健康組織中的毒性。同時，在吸收納米顆粒后，TAM將其分布到整個腫瘤，包括缺氧區(qū)域，這增強(qiáng)了納米顆粒及其負(fù)載在組織中的分布和滲透性。

然而，盡管以TAM為靶點(diǎn)的納米顆粒在癌癥免疫治療和藥物遞送方面取得了一些成功，但仍有許多問題和障礙需要克服。由于TAM的特殊異質(zhì)性，巨噬細(xì)胞募集和極化狀態(tài)的時間過程尚不清楚，巨噬細(xì)胞浸潤也取決于疾病的嚴(yán)重程度和分期。此外，一些靶點(diǎn)在正常細(xì)胞受體具有相似性可能導(dǎo)致副作用和毒性。另外，腫瘤中的免疫環(huán)境復(fù)雜，僅基于TAM的癌癥免疫療法不足以消除腫瘤。需要將其與其它免疫療法相結(jié)合，如檢查點(diǎn)抑制劑、CAR－T細(xì)胞治療或化療和放療。為了產(chǎn)生協(xié)同作用并且避免顯著的不良反應(yīng)，必須根據(jù)納米顆粒和TME的特性仔細(xì)設(shè)計(jì)聯(lián)合療法。如果可以解決這些障礙，設(shè)計(jì)出具有更好靶向性的納米顆粒，巨噬細(xì)胞有望成為克服實(shí)體瘤相關(guān)問題的有力武器，造福于癌癥患者。

參考文獻(xiàn)：

1．Heterogeneous Myeloid Cells in Tumors． Cancers（Basel）． 2021 Aug； 13（15）： 3772．

2． Tumor－associated macrophages in cancer：recent advancements in cancer nanoimmunotherapies． J Exp Clin Cancer Res． 2022；41： 68．

       原文標(biāo)題 : 靶向TAM的腫瘤納米免疫療法