摘要：
癌症免疫疗法是一种有效的且在不断发展的癌症治疗方法，它可以和化疗，放疗及外科手术相结合使用。 通过几种不同的策略调节免疫系统增强了抗癌反应，提高了癌症存活率。 但系统给药导致的难以预测的药效以及药物脱靶的副作用使得免疫疗法的成功率低于预期。 而纳米技术则提供多种材料及靶向方式，以克服免疫疗法中的挑战。 本文回顾了目前已有的免疫疗法及其面临的挑战和应用于癌症免疫治疗中的纳米技术。

1. 免疫编辑：肿瘤生长的免疫反应

在“免疫编辑”过程中，免疫系统用两种相反的方式导致了肿瘤进展：1）通过保护宿主抵抗癌症；2）通过三个阶段调节肿瘤免疫原性：消除，平衡和逃避（Chen＆Mellman，2013）。在消除阶段，肿瘤细胞由于破坏正常组织而激活了先天免疫系统。来自巨噬细胞和树突细胞（DCs）的IFN-γ分泌物使肿瘤细胞直接死亡并诱导肿瘤细胞中血管生成抑制因子的表达。脱落的抗原和癌细胞的蛋白质被抗原递呈细胞（APCs）（如树突细胞和巨噬细胞）吸收，并被运送到引流淋巴结（DLNs）以激活CD4 + T细胞和CD8 + T细胞。肿瘤相关抗原（TAA）和活化的T细胞进入肿瘤微环境诱导癌细胞死亡。诱导方式有：1）通过释放细胞毒蛋白如穿孔素或颗粒酶；2）通过Fas / FasL途径。 IFN-γ诱导的促炎性肿瘤微环境通过反馈机制产生更多的IFN-γ和IL-12来增强肿瘤细胞的凋亡。通过突变对免疫抑制的癌症细胞则逃过了消除阶段进入了平衡阶段。此时，肿瘤细胞进入休眠期，在免疫攻击和肿瘤增殖之间达到平衡，肿瘤不发生扩散（Dunn，Bruce，Ikeda，Old，＆Schreiber，2002）。

随着免疫系统抑制那些对免疫攻击敏感的细胞的增殖，剩下的那些具有免疫抗性的癌细胞产生了突变使其逃过了免疫检查且创造出了一个免疫抑制的肿瘤微环境。 两种众所周知的免疫逃逸机制是降低肿瘤相关抗原（TAA）的递呈和MHC1表达的丧失（MHC1与CD8 + T细胞上的T细胞受体（TCR）结合）。 此外，癌细胞可以产生具有免疫抑制作用的细胞因子如TGF-β和IL-10，以及共刺激分子如CTLA-4，PD-1和PD-L1。 调节性T细胞，骨髓来源的树突状细胞和肿瘤相关的巨噬细胞也可能有助于肿瘤生存和扩散（Schreiber，Old，＆Smyth，2011）。

2. 目前的免疫疗法

癌症免疫疗法在100多年前首次被提出，当时Coley博士认为通过向肿瘤部位注射“Coley's Toxins”可以诱导免疫反应产生，从而达到抗肿瘤的效果（Coley，1898）。 从那之后，越来越多人开始研究免疫系统在癌症进展中的作用。 Rosenberg通过给转移性黑色素瘤高剂量注射IL-2实现了持续性的癌症消退，并获得了FDA的批准，成为了第一个针对人类癌症的免疫疗法（Rosenberg，2014）。 之后科学家们研究发现了检查点抑制剂（CPIs）。 CTLA-4抗体ipilimumab（Yervoy，Bristol-Myers Squibb）被证实提高了癌症生存率，并于2011年被FDA批准用于转移性黑色素瘤的治疗。接着PD-1 / PD-L1两种抗体也被证实可以有效提高患者生存率，并于2018年获得诺贝尔生理学或医学奖。

2.1 检查点抑制剂(Checkpoint Inhibitors)

免疫检查点抑制剂推进了癌症免疫疗法的发展，目前它已被批准作为包括晚期黑素瘤在内的许多癌症的治疗范式的一部分（Patel＆Minn，2018）。

CTLA-4在T细胞上表达并且在淋巴结中对T细胞活化具有抑制作用。 它是CD28的同源物，和抗原递呈细胞（APCs）上的CD80、CD86结合并下调T细胞活化，增加Treg（调节性T细胞）活性。 CTLA-4抑制剂Ipilimumab（Yervoy，Bristol-Myers Squibb）是首个FDA批准用于晚期黑色素瘤治疗的单克隆抗体（mAb），针对其它实体瘤的临床试验也在进行中（Topalian，Drake和Pardoll，2012）。

PD-1/PD-L1途径通过抑制T细胞，促进Tregs（调节性T细胞）的发育和功能行使，从而维持具有潜在致病性的自身反应性T细胞（即攻击自身）和Tregs之间的动态平衡。 PD-1抑制剂Pembrolizumab于2015年获得FDA批准成为非BRAF突变黑素瘤的一线治疗手段（Topalian等，2012）。

但是检查点抑制剂可能会在皮肤，胃肠道，内分泌组织和肝脏中引起免疫相关的不良反应（Boutros等，2016）。

2.2 转移细胞疗法(Adoptive Cell Transfer)

有三种被广泛研究的体外激活T细胞以诱导强烈的免疫应答的方法：（1）肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）；（2）T细胞受体（TCRs）免疫疗法；（3）嵌合抗原受体T细胞（CAR-T）。

肿瘤浸润淋巴细胞（TILs）是指那些离开血流进入到肿瘤中的白细胞。当存在大量的肿瘤浸润淋巴细胞时，表明机体启动了对抗肿瘤的免疫反应。通过将TILs与其识别的突变抗原联系起来，研究人员可以通过体外增殖并回输到患者体内的方式达到清除肿瘤细胞的目的。近期研究证实TILs疗法能够靶向黑色素瘤中的新抗原[pmid:27350335]。

T细胞受体（TCRs）疗法则是通过体外改造T细胞受体，回输体内后TCRs识别和APCs或肿瘤细胞表面上的MHC非共价结合的肽后，发生T细胞的活化，以达到杀死肿瘤细胞的目的。第一种进入临床试验的TCRs免疫疗法针对转移性黑素瘤进行了试验，使用TCR结合了人淋巴细胞抗原A2(HLA-A2)肽，实现了黑色素瘤的退化[pmid:16946036]。随后，针对MART-1表位，具有更高亲和力的TCR被开发出来，识别MART-1低表达的癌细胞。这种方式提高了癌细胞的应答率，但同时也会靶向皮肤，眼睛和耳蜗中正常的黑色素细胞[pmid:19451549]。临床中超过一半的患者出现脱靶效应（on-target/off-tumor）毒性，提示靶向共同抗原会使得有效性和毒性之间往往只差之毫厘。另外，靶向肿瘤-睾丸抗原MAGE-A3的TCRs会产生致死性神经毒性和心脏毒性，这也对TCR的研发带来新的挑战[pmid:23377668，pmid:23926201]。然而，用表达亲和性增强TCR（ 对HLA-A2限制性肽特异性）的T细胞靶向肿瘤-睾丸抗原NY-ESO-1在获得有效性的同时没有显著的毒性[pmid:26193344]。目前，工程化的NY-ESO-1 T细胞正在进行晚期临床试验 (NCT01343043)。或许针对特定肿瘤新抗原的TCR会比靶向肿瘤共有抗原更加安全[pmid:25810311]，这一点还有待临床试验进一步证实。

相比之下，CAR结合了抗原结合结构域，最常见的是由抗体可变结构域衍生的单链可变片段（scFv）和TCRç链的信号结构域，以及受体（如CD28，OX40和CD137）的共刺激结构域 (Xie, Wei, & Tang,
2018)。CAR克服TCR的某些局限性，例如需要MHC表达，MHC特性和共刺激信号。由Kuwana和Eshhar领导的小组首次表明了，这种类型的合成受体分子能够使T细胞识别MHC非依赖性靶标[pmid:3122749，pmid:2513569]。不依赖于MHC的CAR识别使CAR-T细胞具有显著的抗肿瘤优势，因为肿瘤免疫逃逸的主要机制之一就是肿瘤细胞MHC相关抗原的丢失[pmid:26796069]。目前CAR-T细胞的一个局限性是它们需要靶向肿瘤细胞表面上的抗原。

CD19是在B淋巴细胞上表达的表面抗原，是CAR-T理想的靶标，因为它是B细胞特有的。Tisagenlecleucel（Kymriah™）是一种含有41BB共刺激信号的CD19靶向T细胞，在复发的B-ALL患者中表现出83％的总体缓解率，并且在2017年被FDA批准用于治疗患有B-ALL的儿童和年轻成人。这种方法在实体瘤中效果较差，还存在可能危及生命的副作用，例如细胞因子释放综合征和严重的自身免疫反应（Khalil，Smith，Brentjens，＆Wolchok，2016）。

2.3 肿瘤疫苗(Cancer Vaccines)

科学家们已经测试了多种癌症疫苗策略，包括癌症肽/蛋白质，杀死的肿瘤细胞，脉冲树突细胞和病毒蛋白质。 大多数癌症疫苗由肿瘤特异性抗原和佐剂组成，以靶向和增强肿瘤特异性T细胞并使现有T细胞增殖。

用DNA和RNA测序鉴定肿瘤相关抗原（TAAs）有助于开发肽疫苗。 到目前为止，这种方法只在人乳头瘤病毒（HPV）亚型疫苗上起效，该疫苗是一种预防宫颈瘤形成的病毒 - 蛋白质疫苗。

树突细胞是高水平诱导T细胞的抗原递呈细胞（APCs）。 通过分离自体外周血单核细胞并用PAP-GM-CSF活化，科学家开发了基于树突状细胞的疫苗Sipuleucel-T（Provenge®），该疫苗已被批准用于激素难治性前列腺癌。

2.4 单抗(Monoclonal Antibodies)

单克隆抗体（mAbs）可以通过很多不同的策略来治疗癌症，例如标记癌细胞使得化疗更加有效，或者作为癌细胞特异性化疗的靶向剂。利妥昔单抗（Rituximab）是一种CD20抗体，是首个被FDA批准用于B细胞非霍奇金淋巴瘤的单克隆抗体。

另一组常用的单克隆抗体是阻断致癌途径的生长因子抗体。 Her2是一种酪氨酸激酶受体，其在乳腺癌细胞中高表达，它可以被抗体Transtuzumab（Herceptin®）靶向结合，该抗体于1998年被FDA批准用于侵袭性乳腺癌（Chiavenna，Jaworski，＆Vendrell，2017）。

尽管在了解癌症的免疫逃避机制和开发新的治疗方式方面取得了这些进展，但癌症免疫疗法的成功率却仍低于预期。导致这种情况的可能原因有：1）具有免疫抗性的肿瘤微环境；2）剂量和疗效问题；3）探索治疗方案时需要大量的人力与资金（van der Burg，Arens，Ossendorp，van Hall，＆Melief，2016）。

3. 纳米微粒增强肿瘤免疫疗法

医学中纳米颗粒系统的应用越来越常见，并且它与传统方法相比具有许多优点。纳米微粒可以作为各种类型物质的保护性递送载体，增加物质的稳定性和溶解性，延长其半衰期，同时纳米微粒还可以靶向癌细胞（Qiu，Min，Rodgers，Zhang，＆Wang，2017）。

在癌症的免疫疗法中，纳米微粒也有很多应用。包括递送肿瘤疫苗的抗原和佐剂；递送抗体以达到更精准地靶向特定细胞（如APCs或树突细胞）的目的；改变肿瘤微环境以抵消许多肿瘤的免疫抑制作用。

3.1 抗原和佐剂递送

已经表明，肿瘤相关抗原（TAAs）的递送可以使抗原递呈细胞（APCs）成熟，从而激活淋巴结中的肿瘤特异性T细胞。抗原递呈细胞如树突细胞和巨噬细胞可以摄取外源抗原，和MHC I 形成复合物并呈递给细胞毒性CD8 + T细胞，诱发特异性细胞杀伤。由TAAs和佐剂组成的癌症疫苗使得APCs表达TAAs并诱导免疫应答。在纳米载体中装载癌症疫苗可以提供持续性释放、稳定性和增强的免疫原性。

已经研究了肿瘤相关抗原（包括Trp2和OVA）与佐剂（例如各种纳米材料中的toll样受体激动剂）的组合的包封。制备了脂质 - 磷酸钙（LCP）纳米颗粒以包封Trp2（一种黑素瘤特异性抗原），并将CpG佐剂放入钙核心中，用甘露糖功能化以靶向树突细胞。在黑素瘤模型中，该方法被证实了能使得树突状细胞对抗原产生有效的摄取，抗原持续释放和肿瘤生长的抑制（Vasievich，Ramishetti，Zhang，＆Huang，2012;Zhuang et al。，2016）。

聚乳酸 - 共 - 羟基乙酸（PLGA），脂质体和阳离子脂质DOTAP已被证明可递送Trp2抗原。与在表面上具有磷脂双分子层的脂质体相比，PLGA显示出更缓慢的释放速度和延长的免疫应答时间（Demento等人，2012）。梁等人将脂质体包被的金纳米粒子靶向树突细胞受体aCD11c，同时递送佐剂单磷酰脂质A（MPLA）和Trp2抗原，以达到活化树突状细胞并诱导抗肿瘤CD8 + T细胞的目的。这种双层微粒的设计能够保护Trp2不被降解，不被细胞表面anti-CD112抗体结合（Liang et al。，2017）。 Kuai等人合成了10nm的高密度脂蛋白纳米圆盘，并且能够通过简单混合的方式结合佐剂和多种通过DNA外显子测序得到的新抗原。研究表明，在B16F10肿瘤中，纳米圆盘载体能延长针对肿瘤特异性抗原的T细胞应答并延迟肿瘤生长（Kuai，Ochyl，Bahjat，Schwendeman，＆Moon，2017）。

哈桑等人研究表明，在小鼠模型中，将OVA抗原整合到针状纳米载体碳纳米管（CNTs）上，并装载CpG和抗CD40可以诱导OVA特异性细胞和体液免疫应答，延迟肿瘤生长。与PLGA封装相比，细胞摄取PLGA封装需要能量而CNTs既可以通过主动途径又可以通过被动途径进入细胞，这使得抗原递送效果更好。 此外，研究人员还比较了“CNTs+游离的OVA和CpG”与“CNTs+CpG和OVA的化学共轭物”之间的差异。共轭形式的OVA和CpG产生了更高的抗OVA的IgG和IgG2c抗体（Hassan等，2016）。

纳米粒子的大小，设计和结构会影响免疫反应，运输到引流淋巴结（DLNs）的速度和APCs的摄取。段等人利用pH响应性镧系元素离子和鸟嘌呤单磷酸盐递送系统，在细胞质和内涵体的酸性环境中降解金属 - 有机骨架，释放抗原和CpG，从而增加了黑素瘤模型中CD8 + T细胞的交叉呈递（Duan等。，2017）。

还有研究设计了癌细胞膜包被的癌症疫苗，从而克服了癌细胞突变率高，表达的抗原多样化的问题。康等人在体外用B16F10细胞膜包被PLGA颗粒，使得整个膜蛋白都呈递给了树突细胞，使得IFN-γ增加。他们制造了人工合成、和高度免疫原性癌细胞很像的纳米微粒，由装载了CpG的钙核心、B16OVA细胞膜和α-螺旋SP70蛋白组成。结果显示，小鼠黑素瘤模型中，淋巴结中的树突状细胞增多且有持续的
抗原呈递（Kang等，2018）。

纳米微粒不仅可以作为载体，还可以作为免疫刺激剂直接与免疫细胞相互作用。 病毒样蛋白是没有感染性的，稳定的、适应性强的载体，有一些病毒样颗粒（VLPs）表现出了免疫原性特性。 在一个黑素瘤肺转移模型中，空豇豆花叶病毒（CPMV）的使得免疫应答增加、嗜中性粒细胞活化和CD4 + T细胞被诱导，从而使得肿瘤负荷降低（Lizotte等，2016）。

3.2 靶向抗原递呈细胞(APCs)

树突细胞是专职抗原递呈细胞（APCs），它能够有效诱导T细胞和B细胞应答。目前已经有多种可靶向的DC细胞膜蛋白，包括甘露糖，岩藻糖N-乙酰葡糖胺，抗CD11c和抗DEC205。用抗体修饰负载了抗原的PLGA表面，以达到靶向DCs的作用（Cruz等人，2014）。 Bocanegra Gondan及其同事设计了锌掺杂的、放射性标记的、磁性纳米粒子填充的胶束系统，其携带两种TLR激动剂polyIC和R837，它们协同激活巨噬细胞和DCs。与游离的的polyIC-R837相比，通过纳米微粒递送提供了对免疫细胞的持续性刺激和促炎细胞因子分泌的增加。由于系统中含有镓-67，我们还可以通过MRI和SPECT成像监测这些纳米颗粒（Bocanegra Gondan等，2018）。

还有的研究对APCs进行基因编辑以促进其成熟和活化。脂质纳米颗粒适合进行RNA递送。可电离阳离子脂质与携带PD-L siRNA的PEG结合，成功在树突细胞上敲除了PD-L1和PD-L2，激发了CD8 + T细胞的应答（Hobo等人，2013）。将miR-148a抑制剂和TLR激动剂封装在多肽胶束中可防止由树突状细胞中的miR-148a引起的TLR识别抑制，肿瘤相关的树突细胞成熟，免疫抑制性肿瘤微环境受到抑制（Liu et al。， 2016）。雷等人使用精氨酸包被的金纳米颗粒来递送CRISPR-Cas9核酸酶系统，以敲除巨噬细胞中的SIRP-α基因，使得针对癌细胞的吞噬作用增强（Ray等，2018）。一些纳米颗粒可以单独调节APCs的免疫力。多羟基化的富勒烯醇可激活巨噬细胞，将这些巨噬细胞回输到肺转移模型后，癌症转移得到抑制。而且有趣的是，富勒烯醇的抑制作用与颗粒的电负性水平相关（Tang et al。，2016）。

3.3 靶向抗体递送

越来越多的单克隆抗体（mAb）疗法被FDA批准，它们应用于治疗传染病，移植排斥、自身免疫疾病以及癌症。这些单克隆抗体具有高度特异性结合能力，可降低脱靶效应并改善癌症治疗；但它也有很多局限性，比如药代动力学和组织可及性差，肿瘤渗透有限，免疫系统受损，以及难以穿越生物屏障（Colzani等。，2018; Qiu等，2017）。单抗疗法还存在其它可能的风险，如心脏毒性，细胞因子释放综合征，感染和自身免疫疾病（Hansel，Kropshofer，Singer，Mitchell，＆George，2010）。为了进一步减少这些副作用并将单抗直接递送到肿瘤微环境，我们可以将单抗封装在纳米微粒内。 Colzani等人在PLGA纳米微粒中封装了HER2靶向抗体曲妥珠单抗（TZ）以帮助递送，同时还可以控制释放时间。而且还可以在双重负载的纳米微粒中，将TZ与多柔比星偶联用于组合化学免疫疗法。这种方法能够实现37.5％的封装效率和2.9％的TZ负载，其中78％封装的TZ将在30天内释放。体外研究显示用封装了TZ的纳米微粒对HER2阳性细胞处理48小时后，细胞对TZ的结合降低92.2％，证明了TZ封装和释放的有效性。相比于游离的TZ，这些封装了TZ的纳米微粒能够使HER2更有效降解。 Mi等人将抗PD-1和抗OX40抗体与马来酰亚胺封端的PEG-PLGA纳米微粒共轭（Mi等，2018）。通过使用αPD-1阻断T细胞抑制，αOX40增加T细胞活化，该方法与同时使用两种游离抗体相比能够显著上调T细胞的活化。当在体内进行比较时，双抗体纳米微粒使得C57BL / 6小鼠的治愈率为30％。6只治愈的小鼠中，5只在肿瘤再次攻击时依旧保持抗性。与其他治疗相比，这些小鼠的存活时间增加超过20％，并且与游离抗体（69％）相比，CD8 +肿瘤浸润性T细胞的百分比更高（85％）。

3.4 基因递送

RNA的递送可以实现细胞内抗原合成，但是全身注射会导致靶向性差、摄取效率低下以及核糖核酸酶降解等问题（Kranz等，2016; Sahin，Kariko'，＆Tureci，2014; Yin等，2014）。克兰兹等人开发了脂质-RNA复合物，将RNA靶向递送给DCs以提高DCs摄取效率，同时保护RNA不被核糖核酸酶降解。通过改变脂质：RNA的比率可以改变微粒的电荷量，具有过量负电荷的微粒对脾脏，淋巴结和骨髓具有高度选择性。给小鼠注射包含有编码血凝素RNA的脂质复合物后，小鼠产生了更多具有HA特异性T细胞受体的CD4 +和CD8 + T细胞。具有卵清蛋白编码RNA的脂质复合物能够在B16-OVA攻击后20天内使小鼠完全免疫肿瘤，而仅仅注射RNA的小鼠存在肿瘤负载。这种纳米微粒已进入I期剂量递增临床试验，其脂质复合物中包含了四种RNA（分别编码NY-ESO-1，MAGE-A3，酪氨酸酶和TPTE）。该试验招募了三名患者，一名患者在治疗后显示转移淋巴结消退，另一名患者在肿瘤切除后接受了治疗并且持续保持无肿瘤发生（报告时为7个月），第三名患者的八个肺转移灶在治疗后保持稳定。 类似地，Oberli等人使用脂质纳米微粒将RNA递送到DCs，巨噬细胞和嗜中性粒细胞以诱导CD8 + T细胞应答（Oberli等，2017）。然而，他们选择酪氨酸酶相关蛋白2（TRP2）和突变糖蛋白100（gp100）作为纳米微粒内RNA编码的抗原。实验结果显示微粒大小和T细胞活化程度之间没有相关性；但是ζ电位在-15~-3mV之间的微粒能使T细胞最高程度活化。在B16F10黑色素瘤模型中，用封装了RNA的纳米微粒治疗的效果明显优于未封装的治疗效果。

3.5 细胞因子(cytokine)递送

细胞因子在免疫细胞信号传导中起重要作用，能够指导免疫反应。由于降解，排泄，非特异性结合和毒副作用，在全身给药中正确递送游离细胞因子是非常困难的（Christian＆Hunter，2012）。大多数细胞因子在身体局部起作用，为了获得预期的免疫效果，需要的细胞因子浓度足以产生全身的毒性。而通过将细胞因子封装在靶向纳米微粒中，微粒可以递送足够浓度的细胞因子。 Bauleth-Ramos等人最近开发了一种纳米微粒，通过将化疗药物Nutlin-3a（Nut3a）和炎性细胞因子GM-CSF装载到乙酰化葡聚糖中，以实现组合化学免疫疗法的递送（Bauleth Ramos等，2017）。细胞因子GM-CSF能够增加白细胞活化和增殖，并招募APCs，从而刺激全身的免疫应答（Hercus等，2009; Yan，Shen，Tien，Chen，＆Liu，2017）。而乙酰化葡聚糖是pH敏感性聚合物，能够在酸性环境如溶酶体区室或肿瘤组织中将更快地降解。 在外周血单细胞中，纳米微粒的最高安全浓度可达250μg/ mL。DCs细胞表面标志物CD83和CD86的表达和淋巴细胞增殖都显著增强。 Bauleth研究显示该NPs能够诱导初始T细胞并使其增殖、刺激APCs、改变细胞因子环境。

Guimaraes等人的另一项研究讨论了一种NPs优化策略，用于递送与死亡受体4与5结合的细胞因子——肿瘤坏死因子相关凋亡诱导配体（TRAIL），以触发细胞凋亡（Guimaraes et al。，2018）。在前期临床前试验中，TRAIL能诱导癌细胞凋亡且毒性很顶。但是由于效力低，半衰期短和递送不良，它没有任何显著的治疗功效。De Miguel等人证实了通过用TRAIL包被脂质NPs可有效递送TRAIL（De Miguel等，2016）。在NSCLC细胞模型中，他们发现与可溶形式的TRAIL相比，NPs制剂显著改善了TRAIL的生物活性。当和细胞致敏剂CDK抑制剂共同给药时，TRAIL包被的NP效果显著，被TRAIL包被的NP处理后细胞存活率降低至9.7％，而用可溶形式的TRAIL处理过的细胞存活率为28.9％。

4. 用于肿瘤免疫疗法的纳米微粒

纳米微粒可以通过改善其运送药物的药代动力学和体内分布来递送生物活性分子，以提高治疗效果并减少副作用。目前已经有许多性质和用途不同的纳米颗粒，我们可以根据其性质将其应用到不同情景下。能达到最佳药代动力学和体内分布的纳米微粒通常大小约为100nm，表面Zeta电位在±10mV并具有PEG表面层。NPs不仅可用于药物递送，还可直接靶向免疫系统以产生细胞因子，诱导体液和细胞免疫。目前常见的NPs有聚合物，脂质，树枝状大分子，VLPs和无机物。 NPs在肿瘤免疫治疗中有许多应用，最常见的是递送特异性抗原和佐剂以增加APCs对抗原的摄取，以上调B细胞和T细胞的活化。仅通过NPs运送TAAs往往无法激活足够的免疫反应，因为TAAs没有足够的免疫原性，通过在NPs上同时装载佐剂就可以增强免疫反应（Silva，Videira，Gaspar，Preat和Florindo，2013）。一些NPs自己也可以充当佐剂，刺激B细胞和T细胞反应（Dwivedi，Tripathi，Ansari，Shanker，＆Das，2011; Zolnik，Gonza'lez-Ferna'ndez，Sadrieh，＆ Dobrovolskaia，2010）（图2）。

4.1 PLGA

PLGA是一种生物可相容、生物可降解的的聚合物，它已经经过FDA批准，可用于包封许多生物活性化合物。PLGA纳米微粒具有大小、形态、表面官能化等性质可调节的特点，且能负载较大量的抗原、佐剂和药物（Demento等人，2012; Irvine，Hanson，Rakhra，＆Tokatlian，2015）。 PLGA纳米微粒的局限性在于：1）可能产生具有细胞毒性的降解产物；2）在制备期或治疗前，有效负载发生失活。

PLGA和其他聚合物可以共同形成聚合物胶束，比如将PEG的亲水性头部添加到聚合物的一端从而产生两性共聚物。聚乙二醇化聚合物（PEGylated polymers）可通过阻止蛋白质吸收，防止和网状内皮系统的相互作用来增加NPs在体内的循环时间（Grimaldi，Incoronato，Salvatore，＆Soricelli，2017）。Kim使用PLGA NPs封装TLR7 / 8双特异性咪唑喹啉酯激动剂来增强细胞因子的分泌（Kim等，2018）。而Jahan则将卵清蛋白抗原，MPLA佐剂和表面修饰Ab配体包封在一起，这种NPs改善了靶向DSs的效率（Jahan，Sadat，＆Haddadi，2018）。anti-CD205是特异性靶向DCs的单克隆抗体，Min等人利用PLGA聚合物直接从放射治疗后的肿瘤细胞中捕获肿瘤抗原，以上调远端抗肿瘤效应（Min等，2017）。捕获的肿瘤特异性抗原的NPs可以直接将抗原递送至APCs，在与αPD-1组合下提高治疗功效。

4.2 脂质体

脂质体的特点是：1）高度生物相容性；2）易功能化；3）稳定运载物质直到脂质双分子层被破坏，因此相比持续释放的PLGA，脂质体具有更快的释放动力学（Kapadia，Perry，Tian，Luft，和DeSimone，2015）。

脂质体本身具有较差的免疫原性，但由于其易于功能化，因此其仍然是有效的递送载体（Fontana，Liu，Hirvonen，＆Santos，2017）。Lai等人用CpG佐剂和甘露糖包被脂质体，成功地将封装的黑素瘤特异性TRP2肽递送到DCs（Lai等，2018）。这增强了DC活化并随后增加了T细胞活化，CD8 + T细胞和产生干扰素-γ的细胞。在B16黑素瘤模型中，注射这些脂质体的小鼠显示出对肿瘤生长的抑制和延长的存活时间。

由于神经酰胺水溶液沉淀和细胞不可渗透性，鞘脂代谢物（sphingolipid metabolite）难以递送。Li等人将6-碳神经酰胺前体药物加载到脂质体（LipC6）中，以递送鞘脂代谢物（Li等，2018）。神经酰胺既可作为化学和免疫治疗，也可诱导癌细胞凋亡并影响T细胞信号传导。在他们的肝细胞癌模型中，LipC6注射减缓肿瘤生长，增加肿瘤细胞凋亡，并减少肿瘤相关巨噬细胞。

4.3 树状大分子(Dendrimers)

树枝状聚合物由于其逐步支化合成而提供最具特异性的纳米颗粒物理特性之一。由于每次合成都产生了恰好两倍于表面分子的数量，因此可以精确控制粒度和结合位点。聚酰胺胺（PAMAM）由于其生物相容性，表面官能化和易于合成而成为最常见的树枝状大分子之一。这种树枝状大分子与糖肽结合，靶向树突细胞特异性ICAM-3捕获非整合素（DC-SIGN），并证明增加多聚体呈递增加了结合，但超过第5代，内化没有额外增加和信号（Garcı'a-Vallejo等，2013）。这导致携带16-32聚糖单元的树枝状聚合物发生最佳抗原呈递，并引起CD4 +和CD8 + T细胞的显着诱导。通过Moura计算模拟不同的聚谷氨酸树枝状大分子以确定最佳表面官能化（Moura等人，2017）。该计算机模型确定了树枝状聚合物与甘露糖胺作为靶向佐剂的最佳官能化，以及三种单独的TAA：MART-1，gp100：44和gp100：209。该第四代树枝状大分子具有64个羧基，他们发现32个羧基可与甘露糖胺共价结合，但计算出只有16个甘露糖胺应该共轭以留下可用于TAA的其他结合基团。

4.4 病毒样颗粒

VLPs是源自于各种各样病毒的NPs（20-100nm），病毒被失活后使得它们不再能够复制（Buonaguro，Tagliamonte，Tornesello，＆Buonaguro，2011）。VLPs能够向APCs呈递线性和构象抗原，导致B细胞活化和与MHC I和II交叉呈递，从而激活CD4 +和CD8 + T细胞（Buonaguro等，2011）。可以将VLPs工程化以靶向免疫细胞，增强疫苗功效，或通过定点诱变或生物缀合装载免疫原性配体（Smith，Simon，＆Baker，2013）。

虽然临床阶段，大多数VLPs是针对病毒病原体的，但是越来越多人开始研究如何使用VLPs进行癌症免疫治疗（Zhang等人，2015）。 Bolli等人开发了靶向半胱氨酸 - 谷氨酸逆向转运蛋白xCT的VLPs（AX09-0M6），其在乳腺癌干细胞中提供氧化和化学损伤保护（Bolli等，2018）。 VLPs产生了靶向xCT的单克隆抗体应答，小鼠转移性肺组织中的NK细胞水平升高。用IV Her2 + TUBO衍生的肿瘤球体注射后，经过治疗的小鼠不在产生肺部结节，皮下4T1肿瘤也不再生长。 Xi等人Trop-2抗原（癌症中通常过表达的糖蛋白）和CD40L佐剂加入HIV gag-based VLP的膜包膜中（Xi等，2018）。有CD40L和无CD40L两组相比，CD40L使得有Lewis肿瘤的小鼠中表现出更高的免疫应答，减少的肿瘤生长和增加的存活率。

4.5 无机纳米颗粒(Inorganic Nanoparticles)

它们可以作为可修饰的纳米载体。 然而，还存在一些问题，例如活性氧物质的形成，充当不希望的反应的催化剂，金属NP不能生物降解，或直接细胞毒性导致不仅肿瘤细胞，而且还导致正常组织的细胞凋亡。 Fogli等人。 功能化的Au和SiO2纳米颗粒与肝癌和卵巢癌细胞裂解物一起孵育并与未成熟的DC孵育（Fogli等，2017）。 NPs没有引起任何毒性并被DC吸收，但只有Au官能化的NP促进DC成熟，如通过CD80和CD83的上调所观察到的。 虽然Au和SiO2 NPs均增加T细胞增殖，但是SiO 2 NPs仅诱导CD4 + T细胞，而Au NPs诱导CD4 +和CD8 + T细胞增殖。

4.6 混合微粒(Hybrid Particles)

虽然纳米颗粒提供了将分子包封在内部或将它们与表面结合的能力，但是也存在一些彼此连接以产生混合纳米颗粒的颗粒。 Lizotte等之前已经证明，CPMV来源的VLP可以减少吸入时现有B16F10肿瘤的肺转移（Lizotte等，2016）。 最近Czapar等人使用CPMV和第四代PAMAM树枝状聚合物形成聚集的混合纳米颗粒，其允许CPMV的持续释放（Czapar，Tiu，Veliz，Pokorski，＆Steinmetz，2018）。 这用于卵巢癌模型，其中CPMV单独需要每周施用，但单剂量的CPMV-4G树枝状大分子导致类似的肿瘤负荷并延迟癌细胞生长。

5. 讨论

通过免疫疗法调控免疫系统以治疗癌症已取得很多进展。阻断肿瘤的免疫抑制，癌症疫苗，靶向肿瘤细胞和肿瘤微环境的结果令人鼓舞。它仍然是癌症的一种有前途的治疗选择，但有很大的空间改进。虽然纳米粒子已经能够提供显着的改进，但未来的发展有很多机会。有许多不同类型的纳米粒子可用作递送和靶向载体，为特定适应症选择最佳类型并优化粒子特性，例如大小，形状，电荷，材料，表面功能化以及抗原和佐剂的选择可能需要大量的工作，至关重要。