納米藥物重編程腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞增強(qiáng)抗癌效果

陳明娃 王俊俠

華南理工大學(xué)附屬第二醫(yī)院，廣州市第一人民醫(yī)院（廣州 510180）

癌癥進(jìn)展由腫瘤細(xì)胞及腫瘤微環(huán)境（tumor microenvironment，TME）共同決定。TME是由多種細(xì)胞和非細(xì)胞成分組成的有機(jī)整體，包括腫瘤細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì)、血管/淋巴管、成纖維細(xì)胞、免疫細(xì)胞以及各種分泌因子［1］。浸潤性免疫炎癥細(xì)胞是TME的重要組成部分，而腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞（tumor associated macrophages，TAMs）是其中重要的一類細(xì)胞，占腫瘤細(xì)胞總數(shù)的50%以上［2］。TAMs主要來源于外周血中的單核細(xì)胞，可通過癌細(xì)胞釋放的多種炎癥信號(hào)募集到原發(fā)或轉(zhuǎn)移的腫瘤中［3-4］。TAMs能刺激腫瘤血管生成，促進(jìn)腫瘤免疫逃逸和耐受，促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的增殖、擴(kuò)散和繼發(fā)性轉(zhuǎn)移腫瘤的建立［5-7］。

巨噬細(xì)胞主要分為兩個(gè)亞型：經(jīng)典激活的M1型和選擇性激活的M2型巨噬細(xì)胞［8］。經(jīng)典激活的M1型巨噬細(xì)胞具有促炎功能，并顯示出強(qiáng)大的抗病原體和吞噬腫瘤細(xì)胞的功能。除了高吞噬能力外，M1巨噬細(xì)胞還能分泌促炎細(xì)胞因子包括IL-12、IL-23和TNF-α，促進(jìn)白細(xì)胞的募集和激活。在腫瘤發(fā)展進(jìn)程中，TME會(huì)釋放因子如IL-4、IL-13等使得M1型巨噬細(xì)胞向M2型巨噬細(xì)胞極化。M2型巨噬細(xì)胞是一種免疫抑制型巨噬細(xì)胞，具有促腫瘤活性，釋放IL-10、Arg-1等抗炎細(xì)胞因子［9-10］。TAMs大多為促腫瘤活性的M2型巨噬細(xì)胞，促進(jìn)腫瘤的增長和轉(zhuǎn)移?？紤]到TAMs在腫瘤進(jìn)展、轉(zhuǎn)移和治療后復(fù)發(fā)中的重要作用，TAMs成為腫瘤治療的一個(gè)有吸引力的治療靶點(diǎn)。

越來越多的數(shù)據(jù)顯示，納米藥物通過利用腫瘤的高通透性和滯留效應(yīng)（enhanced permeability and retention effect，EPR）在腫瘤部位聚集表現(xiàn)出很好的效果［12］；另外，納米藥物可以通過被不同的靶向配體修飾，以實(shí)現(xiàn)腫瘤的靶向遞送［13］?；谥|(zhì)體、合成和天然來源的聚合物以及無機(jī)顆粒，納米顆粒被設(shè)計(jì)成不同的形狀和大?。?4］。與傳統(tǒng)的給藥方法相比，納米藥物能以最佳劑量將藥物輸送到特定組織，從而提高藥物效力，同時(shí)減少副作用［15］。目前，納米藥物在重編程TAMs增強(qiáng)抗腫瘤方面也引起了廣泛的關(guān)注和研究興趣［16］。

在這篇綜述中，我們將重點(diǎn)總結(jié)近期納米藥物介導(dǎo)將促腫瘤的M2型巨噬細(xì)胞重新編程為抗腫瘤的M1型巨噬細(xì)胞以恢復(fù)抗腫瘤免疫的兩種策略及典型進(jìn)展，包括①納米藥物介導(dǎo)的TAMs靶向遞送各種活性物質(zhì)進(jìn)行重編程；②納米藥物介導(dǎo)的異常TME調(diào)節(jié)的間接重編程（圖1）。

圖1 納米藥物介導(dǎo)的TAMs 從M2 樣巨噬細(xì)胞向M1 型巨噬細(xì)胞重編程用于抗腫瘤免疫治療的示意圖

1 納米藥物介導(dǎo)的TAMs 靶向遞送各種活性物質(zhì)進(jìn)行重編程

納米藥物可以裝載多種治療劑以靶向腫瘤中的TAMs，從而調(diào)節(jié)表面受體、細(xì)胞因子或者調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄信號(hào)以將其重編程為M1巨噬細(xì)胞。

1.1 靶向CD44受體重編程TAMs

透明質(zhì)酸（hyaluronic acid，HA）是一種酸性黏多糖，也是細(xì)胞外基質(zhì)的組成部分。當(dāng)HA與M2型巨噬細(xì)胞表面的CD44受體結(jié)合時(shí)，可以導(dǎo)致M2巨噬細(xì)胞骨架的重組，從而介導(dǎo)向M1型促炎細(xì)胞的轉(zhuǎn)變。基于HA良好的生物相容性，許多研究工作者將其應(yīng)用于納米藥物遞送系統(tǒng)中。例如，Zhang等［17］合成了一種名為LMWHA-MPB的納米顆粒，并用低分子量HA進(jìn)行了表面修飾，納米顆?？梢阅孓D(zhuǎn)M2型巨噬細(xì)胞向M1型巨噬細(xì)胞轉(zhuǎn)化。

1.2 靶向甘露糖受體重編程TAMs

TAMs在M2極化過程中的一個(gè)顯著特征是甘露糖受體的過度表達(dá)［18］，甘露糖受體在TAMs上的大量表達(dá)被廣泛用于TAMs靶向設(shè)計(jì)［19］。之前的研究表明，甘露糖修飾的脂質(zhì)體在甘露糖受體介導(dǎo)的TAMs靶向效應(yīng)下，在體外細(xì)胞內(nèi)化、腫瘤球體穿透和體內(nèi)腫瘤聚集方面表現(xiàn)出優(yōu)異的表現(xiàn)［20］。綠原酸（chlorogenic acid，CHA）是一種有效的抗腫瘤免疫調(diào)節(jié)劑，通過促進(jìn)STAT1激活和抑制STAT6激活，促進(jìn)TAMs從M2表型分化為M1表型。然而，體內(nèi)快速清除和低腫瘤聚集影響了CHA在臨床試驗(yàn)中的免疫治療效果。Jun等［21］合成了基于甘露糖的脂質(zhì)體用于將CHA靶向遞送至TAMs。制備的CHA封裝的甘露糖基化脂質(zhì)體具有理想的粒徑、良好的穩(wěn)定性，并通過甘露糖受體介導(dǎo)的TAMs靶向作用在腫瘤中優(yōu)先蓄積。此外，CHA封裝的基于甘露糖脂質(zhì)體通過有效地促進(jìn)促腫瘤M2巨噬細(xì)胞向抗腫瘤M1巨噬細(xì)胞的極化來抑制G422膠質(zhì)瘤的生長。結(jié)果表明，CHA包封的甘露糖脂質(zhì)體通過誘導(dǎo)TAMs重編程，提高腫瘤免疫治療效果（圖2）。

圖2 CHA 封裝的Man-PEG-Lipo 用于癌癥治療示意圖

對(duì)甘露糖受體和其他受體的雙重靶向可以獲得更好的療效。mTOR信號(hào)通路對(duì)于調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝和TAMs的重編程非常重要?；诖耍珻hen等［22］開發(fā)了含有mTOR抑制劑（雷帕霉素）和抗血管生成藥物（雷戈非尼）的共遞送脂質(zhì)體納米遞送系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以雙重調(diào)節(jié)腫瘤代謝和血管生成。通過PD-L1抗體和甘露糖配體的雙重修飾，脂質(zhì)體可以靶向過表達(dá)PD-L1和甘露糖受體的TAMs和腫瘤細(xì)胞。該輸送平臺(tái)可有效減少糖酵解，重極化TAMs，抑制血管生成，重編程免疫細(xì)胞，從而抑制腫瘤生長（圖3）。

圖3 通過mTOR 途徑代謝調(diào)節(jié)和利用PD-L1 靶向抗血管生成共傳遞重塑腫瘤微環(huán)境的示意圖

1.3 靶向Toll樣受體重編程TAMs

TLR7/8是一種增強(qiáng)免疫功能的有效靶點(diǎn)。Resiquimod（R848）是一種咪唑并喹啉的小分子化合物，是TLR7/8激動(dòng)劑，可以將M2型巨噬細(xì)胞極化為M1型巨噬細(xì)胞。Wei等［23］開發(fā)了PLGA-R848（PR848）納米顆粒，并通過靜電相互作用吸附在大腸桿菌MG1655表面，構(gòu)建Ec-PR848納米顆粒。Ec-PR848與化療藥物Dox結(jié)合促進(jìn)腫瘤細(xì)胞的死亡。R848可以將M2巨噬細(xì)胞極化為M1巨噬細(xì)胞，而DOX誘導(dǎo)免疫原性死亡（immunogenic cell death，ICD）損害腫瘤微環(huán)境的免疫抑制。這一策略表明，TAMs重編程聯(lián)合低劑量化療藥物誘導(dǎo)的ICD可以顯著提高腫瘤免疫治療的療效。Zhang等［24］設(shè)計(jì)了靶向M2巨噬細(xì)胞的納米顆粒（PNP@R@M-T），M2pep結(jié)合的納米載體可以用來特異性地將R848輸送到M2型巨噬細(xì)胞，驅(qū)動(dòng)M2到M1的重編程，并最終激活抗腫瘤免疫（圖4）。除了TLR7/8，TLR2也是增強(qiáng)免疫治療的有效靶點(diǎn)。Wang等［25］的研究表明鐵皮石斛多糖可以通過TLR2受體促進(jìn)其向M1極化，從而顯著抑制荷瘤小鼠的腫瘤生長。

圖4 PNP@R@M-T 開發(fā)用于M2 樣巨噬細(xì)胞的高效和選擇性重編程，并通過M2pep 介導(dǎo)的內(nèi)吞作用增強(qiáng)癌癥免疫治療的示意圖

1.4 靶向干擾素基因途徑重編程TAMs

干擾素基因的刺激劑正成為研究的關(guān)注熱點(diǎn)，但是環(huán)狀二核苷酸的細(xì)胞內(nèi)遞送是亟待解決的問題。Cheng等［26］用脂質(zhì)體納米粒子遞送cGAMP（cGAMP-NPs），相比于裸的、可溶性cGAMP，cGAMP-NPs更有效地激活干擾素基因。在TME中，cGAMP NPs可以將小鼠和人巨噬細(xì)胞從M2巨噬細(xì)胞重編程M1巨噬細(xì)胞。此外，cGAMP NPs還可以增強(qiáng)MHC和共刺激分子的表達(dá)，減少M(fèi)2型巨噬細(xì)胞生物標(biāo)志物，增加T細(xì)胞產(chǎn)生IFN-γ，并進(jìn)一步誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。更重要的是，cGAMP-NPs可防止繼發(fā)性腫瘤的形成，單劑量足以抑制三陰性乳腺癌。

1.5 靶向PI3K途徑重編程TAMs

PTEN/PI3K-γ/mTOR信號(hào)通路已被證實(shí)可控制TAMs的極化。此外，TAMs中的PI3K-γ是在癌癥和炎癥期間調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)和抑制之間的關(guān)鍵開關(guān)。PI3K-γ/Akt信號(hào)通路可抑制NF-κB p65激活，促進(jìn)腫瘤生長中的免疫抑制［27-28］。因此，選擇性抑制PI3K-γ蛋白表達(dá)的PI3K-γ小分子抑制劑可以激活并延長NF-κB p65蛋白的表達(dá)，從而促進(jìn)免疫應(yīng)答，并通過TAMs重編程為促炎型M1型巨噬細(xì)胞來重塑TME。在Li等［29］的工作中，研究人員合成了多孔中空氧化鐵納米顆粒（PHNP）來負(fù)載PI3K-γ小分子抑制劑3-甲基腺嘌呤（3-methyladenine，3-MA）。PHNP和3-MA聯(lián)合激活巨噬細(xì)胞的炎性因子NF-κB p65，從而將TAM協(xié)同轉(zhuǎn)換為促炎性M1型巨噬細(xì)胞，在體內(nèi)激活了腫瘤的免疫反應(yīng)并抑制腫瘤的生長。

PI3K-γ和集落刺激因子-1 /集落刺激因子-1受體（colony stimulating factor -1/colony stimulating factor-1 receptor，CSF-1/CSF-1R）通路參與包括M2 TAMs在內(nèi)的免疫抑制細(xì)胞的浸潤和極化，從而導(dǎo)致抑制性腫瘤胰腺癌的免疫微環(huán)境。He等人［30］開發(fā)了靶向M2 TAMs的納米膠束，共同遞送PI3K-γ抑制劑NVP-BEZ 235和CSF-1R-siRNA，用于特異TAM的重編程和抗腫瘤免疫應(yīng)答的激活。在混合膠束上修飾了M2 TAMs靶向肽M2PEP，該膠束有效地共包封了BEZ 235和CSF-1R siRNA。制備的納米膠束在體外和體內(nèi)均提高了M2 TAMs靶向效率。與單途徑阻滯相比，PI3K-γ和CSF-1R的雙重阻滯通過降低M2 TAMs水平和提高M(jìn)1 TAMs水平顯示出增強(qiáng)的TAMs重塑效果，并且還抑制了骨髓來源的抑制細(xì)胞的腫瘤浸潤。PI3K-γ和CSF-1R的雙重抑制可以重塑免疫抑制微環(huán)境并協(xié)同激活抗腫瘤免疫反應(yīng)，為胰腺癌治療提供了另一種方法（圖5）。

圖5 M2PEP-DSPE-PEG 和PEI-SA 共同組成M2 TAMs 靶向納米膠束

1.6 靶向清道夫受體重編程TAMs

血紅蛋白（hemoglobin，Hb）清道夫受體CD163只在M2型巨噬細(xì)胞上表達(dá)，是M2型TAMs的重要特異性受體。已經(jīng)證實(shí)，Hb可以自發(fā)結(jié)合血漿觸珠蛋白（hemoglobin，Hp），并被表達(dá)CD163的M2型巨噬細(xì)胞特異性識(shí)別并內(nèi)吞，成為M2型巨噬細(xì)胞的潛在特異性結(jié)合靶點(diǎn)。Sun等［31］設(shè)計(jì)了一種蛋白質(zhì)加冕膠束系統(tǒng)，用于靶向和協(xié)同TAMs重編程以增強(qiáng)癌癥治療。載有血紅白蛋冠的多柔比星膠束（Hb-doxorubicin-loaded micelles，Hb-DOXM）可與內(nèi)源性血漿觸珠蛋白結(jié)合，實(shí)現(xiàn)特異性M2型靶向。在腫瘤缺氧和酸性環(huán)境下，Hb-DOXM可以響應(yīng)釋放O2和多柔比星（doxorubicin，DOX），通過缺氧緩解減少TAMs的募集，并釋放DOX以殺死M2型TAMs和腫瘤細(xì)胞。為了充分重編程TAMs，將TAMs調(diào)節(jié)藥物塞來西布進(jìn)一步封裝（Hb-DOXM@Cel）以重新極化M2型TAMs。蛋白冠膠束策略為增強(qiáng)癌癥治療提供了一種靶向和協(xié)同重編程TAMs的治療工具（圖6）。

圖6 蛋白冠束用于靶向和協(xié)同重編程TAMs 以增強(qiáng)癌癥治療的示意圖

1.7 靶向CD47受體重編程TAMs

CD47是一種膜結(jié)合蛋白，在大多數(shù)惡性腫瘤中過度表達(dá)。CD47表達(dá)“不要吃我”信號(hào)，通過與TAMs上的信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白α（signal regulatory protein α，SIRP α）相互作用來抑制吞噬。阻斷CD47和SIRPα相互作用的治療策略在腫瘤治療中顯示出有效性。Lin等人設(shè)計(jì)了一種名為HPF-PFs的選擇性響應(yīng)基因遞送系統(tǒng)［32］，該系統(tǒng)用HA和腫瘤微環(huán)境敏感肽TMSP進(jìn)行雙重修飾，以同時(shí)遞送用于CD47敲除和IL-12產(chǎn)生的質(zhì)粒。在黑色素瘤小鼠模型中，觀察到M1巨噬細(xì)胞的急劇升高和炎性細(xì)胞因子的分泌，顯著抑制腫瘤生長（圖7）。而Chen等［33］人提出了一種基質(zhì)金屬蛋白酶2（matrix metalloprotease 2，MMP2）響應(yīng)性綜合免疫化療策略，通過可拆卸的方式遞送紫杉和抗CD47免疫脂質(zhì)體。在三陰性乳腺癌微環(huán)境中，“二合一”免疫脂質(zhì)體促進(jìn)了MMP2響應(yīng)性抗CD47的釋放，從而有效地將M2巨噬細(xì)胞極化為M1表型，以增強(qiáng)對(duì)腫瘤細(xì)胞的吞噬作用并激活全身性T細(xì)胞免疫反應(yīng)。

圖7 基于CRISPR 的原位工程腫瘤細(xì)胞重編程巨噬細(xì)胞實(shí)現(xiàn)有效的癌癥免疫治療的示意圖

1.8 通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄因子重編程TAMs

巨噬細(xì)胞的重編程可以由多種轉(zhuǎn)錄因子調(diào)節(jié)。例如，STAT1和STAT5途徑可以驅(qū)動(dòng)M1極化，而STAT3和STAT6有助于向M2極化。辛伐他汀，一種常用的膽固醇降低劑，可以破壞細(xì)胞膜中富含膽固醇的脂筏，從而調(diào)節(jié)多種信號(hào)通路包括STAT6通路，促進(jìn)向M1型巨噬細(xì)胞極化。在此基礎(chǔ)上，Huang等人發(fā)現(xiàn)，負(fù)載辛伐他汀的納米顆?；蛑|(zhì)體可以有效地將TAMs重編程為M1型，并在幾種腫瘤模型中顯示出有效的抗腫瘤效果。他們開發(fā)了一種含有辛伐他汀和紫杉醇可激活萊珠單抗地脂質(zhì)體，有效地促進(jìn)了TAMs向M1巨噬細(xì)胞的重編程，辛伐他汀和紫杉醇協(xié)同重塑TME和治療耐藥的A549/T非小細(xì)胞肺癌（non-small cell lung cancer，NSCLC）模型［34］。吉非替尼是臨床上治療表皮生長因子受體（epidermal growth factor receptor，EGFR）突變的NSCLC的一線藥物，但是約50%的癌癥患者出現(xiàn)獲得性耐藥?？紤]到TAMs與耐藥性之間的關(guān)聯(lián)，他們還開發(fā)了一種程序性死亡配體1（programmed cell death ligand 1，PDL1）修飾脂質(zhì)體，并負(fù)載辛伐他汀和吉非替尼，以使TAMs向M1巨噬細(xì)胞復(fù)極，并克服NSCLC模型中EGFRT790M突變相關(guān)的耐藥性，這為克服分子靶向藥物的獲得性耐藥性提高了TAMs重編程策略［35］。

1.9 靶向遞送核酸重編程TAMs

MicroRNA是一種小的非編碼RNA，具有調(diào)節(jié)基因表達(dá)的能力，是巨噬細(xì)胞極化的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。miR-9、miR-127、miR-155和miR-125b與M1極化相關(guān)，而miR-124、miR-223、miR-34a、miR-132和miR-146a通過靶向各種轉(zhuǎn)錄因子和銜接蛋白誘導(dǎo)M2極化。文獻(xiàn)指出，增加巨噬細(xì)胞中miR-125b或miR-155的表達(dá)有望促進(jìn)M1極化，并調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞活化，用于癌癥免疫治療。MiR-155水平的增加可以顯著抑制CCAAT/增強(qiáng)結(jié)合蛋白（C/EBPβ）信號(hào)通路，從而促進(jìn)TAMs向M1型巨噬細(xì)胞極化。miR-125b的過度表達(dá)可以促進(jìn)TAMs分泌IFN-γ，IFN-γ可以通過降低IFN-4的表達(dá)并進(jìn)一步影響STAT6通路來誘導(dǎo)TAMs向M1型巨噬細(xì)胞極化。Ma等人設(shè)計(jì)了一種負(fù)載miR-155的sPEG/HLC納米載體［36］，其有效促進(jìn)了miR-155的巨噬細(xì)胞靶向遞送，并增加了TAM中miR-155的表達(dá)，約100～400倍。該納米復(fù)合物還有效地將M1巨噬細(xì)胞的標(biāo)記物增加兩倍，將M2巨噬細(xì)胞的標(biāo)記物減少了40%～80%，還增加了腫瘤中活化的T淋巴細(xì)胞和NK細(xì)胞，有效地抑制了腫瘤生長。Amiji等［37］設(shè)計(jì)了一種HA連接的聚（乙烯亞胺）（HA-PEI）來封裝miR-125b，以形成巨噬細(xì)胞靶向的HAPEI/miR-125b納米復(fù)合物，該復(fù)合物可以增強(qiáng)巨噬細(xì)胞中miR-125b的表達(dá)，以調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的活化。腹腔內(nèi)給藥后，HA-PEI/miR-125b納米復(fù)合物優(yōu)先在NSCLC模型的TAMs中積累，并導(dǎo)致TAMs中M1與M2巨噬細(xì)胞比率增加6倍以上，誘導(dǎo)型一氧化氮合酶（iNOS）/精氨酸-1（Arg-1）比率增加300倍，從而導(dǎo)致TAMs成功地向M1巨噬細(xì)胞極化，用于腫瘤的免疫治療（圖8）。

圖8 透明質(zhì)酸聚（乙烯亞胺）（HA-PEI）-miR-125b 腹腔注射示意圖

siRNA是一種強(qiáng)有力的分子工具，可以在基因治療領(lǐng)域中敲除特定的基因表達(dá)。它通過在RNA干擾途徑內(nèi)轉(zhuǎn)錄后降解mRNA，干擾具有互補(bǔ)核苷酸序列的特定基因的表達(dá)。Qian等［38］利用核酸逐步自組裝制備了一種高效的siRNA和胞嘧啶核苷寡核苷酸（CpG ODNs）遞送系統(tǒng)（CpG siRNA tRNA）。CpG siRNA tRNA有效地將TAMs重編程為M1巨噬細(xì)胞，增加促炎細(xì)胞因子分泌和NF-κB信號(hào)通路激活，從而觸發(fā)顯著的抗腫瘤免疫反應(yīng)（圖9）。

圖9 CpG-siRNA tFNA 用于腫瘤免疫治療的示意圖

2 納米藥物介導(dǎo)的異常TME 調(diào)節(jié)的間接重編程

腫瘤細(xì)胞消耗大量的葡萄糖和氧氣用于支持其快速生長，導(dǎo)致了腫瘤中的弱酸性和缺氧微環(huán)境。乳酸是腫瘤葡萄糖代謝的主要產(chǎn)物，是促使巨噬細(xì)胞重編程為M2表型的重要因素。同時(shí)，腫瘤區(qū)域的乏氧狀態(tài)有助于巨噬細(xì)胞的募集和極化，乏氧腫瘤區(qū)域中浸潤的巨噬細(xì)胞將迅速極化為M2型巨噬細(xì)胞，以抑制免疫反應(yīng)，促進(jìn)腫瘤進(jìn)展和轉(zhuǎn)移［39］。因此，納米藥物調(diào)節(jié)TME的酸性、增加ROS水平和緩解乏氧狀態(tài)是另一種將M2樣巨噬細(xì)胞重編程為M1型巨噬細(xì)胞的可行的策略。

2.1 納米藥物調(diào)節(jié)酸性TME

乳酸是腫瘤中葡萄糖的代謝產(chǎn)物，是酸性TME的主要貢獻(xiàn)者［40］。抑制葡萄糖代謝和乳酸生成將有利于TAMs向M1型重編程，以增強(qiáng)免疫治療。紫草素通過多種機(jī)制表現(xiàn)出潛在的抗癌活性，包括誘導(dǎo)ICD效應(yīng)和抑制葡萄糖代謝。Huang及其同事［41］設(shè)計(jì)了一種甘露糖化乳鐵蛋白納米顆粒（Man-LF NPs），該納米顆粒負(fù)載紫草素和JQ1（PD-L1的抑制劑），通過與甘露糖受體和TAMs表面的低密度脂蛋白受體相關(guān)蛋白1的特異性相互作用，靶向癌細(xì)胞和TAMs。Man-LF NPs可以有效地誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生ICD效應(yīng)，減少乳酸產(chǎn)生，并導(dǎo)致腫瘤中M1/M2比率增加1.5倍。Man-LF NPs通過促進(jìn)DC成熟、增加CD8+T細(xì)胞浸潤和減少PD-L1表達(dá)激活抗腫瘤免疫反應(yīng)，對(duì)CT26結(jié)腸腫瘤模型的腫瘤生長表現(xiàn)出協(xié)同治療的作用。

2.2 納米藥物誘導(dǎo)ROS

ROS（Reactive Oxygen Species）是含氧的化學(xué)反應(yīng)性化學(xué)物質(zhì)，包括超氧陰離子（O2-）、羥基自由基（OH.）和過氧化氫（H2O2）。ROS在控制信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中起著至關(guān)重要的作用，并在巨噬細(xì)胞極化和活化中起著重要的調(diào)節(jié)作用，但是ROS對(duì)巨噬細(xì)胞極化的確切作用尚不清楚［42-43］。ROS的產(chǎn)生可介導(dǎo)促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生并激活NF-κB通路，隨后促進(jìn)p65 NF-κB磷酸化以誘導(dǎo)M1重編程。在此基礎(chǔ)上，增加TME中ROS的產(chǎn)生可能是促進(jìn)TAMs向M1巨噬細(xì)胞重編程以增強(qiáng)抗腫瘤免疫的一種有前途的方法。FDA批準(zhǔn)的鐵補(bǔ)充劑納米顆粒，平均粒徑約為30 nm的氧化鐵對(duì)早期乳腺癌的生長和肺轉(zhuǎn)移擴(kuò)散有治療作用。氧化鐵納米顆?？梢酝ㄟ^Fenton反應(yīng)催化ROS的形成，H2O2增加11倍，OH.增加16倍，從而誘導(dǎo)TAMs向抗腫瘤M1型巨噬細(xì)胞極化［44］。

負(fù)載光敏劑的納米顆粒在激光照射下可產(chǎn)生1O2，在巨噬細(xì)胞重編程和癌癥免疫治療方面具有巨大潛力。Chen及其同事［45］設(shè)計(jì)了一種甘露糖修飾的聚乙二醇化聚乳糖（MANPEG-PLGA）納米顆粒，其負(fù)載吲哚菁綠、碳酸氫胺和二氧化鈦，用于TAMs的靶向遞送（圖10）。這種納米顆粒系統(tǒng)在激光照射后介導(dǎo)ROS生成，成功地將TAMs重新編程為抗腫瘤M1表型，其效率優(yōu)于常用的脂多糖刺激模型，iNOS+ iL-12+巨噬細(xì)胞（M1）的百分比明顯從20%增加到40%以上，而CD206+ IL-10+巨噬細(xì)胞（M2）的百分比明顯從60%減少到20%左右，這表明M2樣TAMs的有效重編程。重新編程的巨噬細(xì)胞有效地協(xié)調(diào)了TME中的CTL募集，并促進(jìn)記憶T細(xì)胞對(duì)腫瘤的殺傷反應(yīng)，從而消除腫瘤進(jìn)展、轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)，實(shí)現(xiàn)有效的癌癥免疫治療。

圖10 基于納米顆粒光產(chǎn)生的ROS 的TAM 定向癌癥免疫治療示意圖

同時(shí)，Cai和同事［46］開發(fā)了一種半乳糖功能化鋅原卟啉IX（ZnPP）接枝多肽膠束，負(fù)載聚（I：C）以靶向TAMs，并誘導(dǎo)ROS生成，以協(xié)同TAMs向M1巨噬細(xì)胞復(fù)極化，從而提高TME中活化的NK細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞，用于黑色素瘤的有效免疫治療。

2.3 納米藥物緩解腫瘤缺氧

腫瘤中的缺氧環(huán)境是促進(jìn)浸潤巨噬細(xì)胞向M2樣TAMs極化的關(guān)鍵因素，其特點(diǎn)是組織氧水平低，H2O2水平高［47］。緩解TME中的缺氧將有可能將TAMs逆轉(zhuǎn)為M1型巨噬細(xì)胞，用于癌癥免疫治療。Liu及其同事［48］使用雙乳化法開發(fā)了核殼PLGA納米顆粒，該納米顆粒在核內(nèi)裝載水溶性過氧化氫酶，在殼內(nèi)裝載疏水性R837佐劑。負(fù)載過氧化氫酶的PLGA納米顆?？梢钥焖俜纸釮2O2以生成O2，以緩解CT26腫瘤組織中的缺氧區(qū)域，從而降低TME中的IL-10并增加IL-12，以促進(jìn)TAM向M1表型極化。負(fù)載過氧化氫酶的PLGA納米顆粒顯著地將TME中的M2樣TAMs從32.8%降低到14.8%。放療后，過氧化氫酶和R837負(fù)載的PLGA納米顆粒將誘導(dǎo)廣泛的ICD，并引發(fā)強(qiáng)烈的抗腫瘤免疫反應(yīng)，以協(xié)同CTL相關(guān)蛋白4阻斷，從而抑制腫瘤轉(zhuǎn)移并通過長期免疫效應(yīng)防止腫瘤復(fù)發(fā)。

Kong及其同事［49］設(shè)計(jì)了基于殼聚糖/葡聚糖的原位注射納米復(fù)合水凝膠通過缺氧緩解和TAMs重編程結(jié)合用于腫瘤治療。透明質(zhì)酸修飾的載有綠原酸的傳遞體通過CD44介導(dǎo)的內(nèi)化作用將M2型逆轉(zhuǎn)為M1型，藥物和過氧化氫酶被包裹在基于Schiff的交聯(lián)可注射水凝膠（由羧甲基殼聚糖和氧化葡聚糖制成）中，過氧化氫酶能夠?qū)ME中的過氧化氫轉(zhuǎn)化為溶解氧并緩解腫瘤缺氧，多功能納米復(fù)合可注射水凝膠通過緩解缺氧和TAMs極性調(diào)節(jié)的協(xié)同作用有效抑制腫瘤生長（圖11）。

圖11 原位注射納米復(fù)合物水凝膠［CD@CAT/H-T（CHA）］調(diào)節(jié)TAMs 極性及減輕TME 缺氧的原理圖

3 總結(jié)與展望

綜上，本文系統(tǒng)總結(jié)了納米藥物重編程腫瘤相關(guān)巨噬細(xì)胞增強(qiáng)抗腫瘤的主要策略和重要進(jìn)展。納米藥物可通過TAMs靶向遞送各種活性物質(zhì)進(jìn)行重編程和納米藥物介導(dǎo)的異常TME調(diào)節(jié)的間接重編程兩種方式有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)巨噬細(xì)胞功能的調(diào)控，更好地提高抗腫瘤療效。

到目前為止，已經(jīng)開發(fā)了許多基于TAMs的納米藥物遞送系統(tǒng)，它們的材料、制備方法和治療機(jī)制各不相同。盡管我們?cè)噲D根據(jù)TAMs相關(guān)的納米藥物的作用對(duì)其進(jìn)行分類，但是大多數(shù)納米治療系統(tǒng)具有多種功能，很難清楚地區(qū)分其機(jī)制。

總之，TAMs在腫瘤的發(fā)生、發(fā)展和轉(zhuǎn)移中起著重要作用。到目前為止，各種類型的基于TAMs的抗癌納米藥物都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。因此，在未來，應(yīng)該更加重視結(jié)合不同方法的優(yōu)點(diǎn)來開發(fā)新的納米遞送系統(tǒng)，以獲得更好的抗腫瘤效果。此外基于TAMs的納米藥物將通過增強(qiáng)穩(wěn)定性、改善藥代動(dòng)力學(xué)特性、提高選擇性、促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)遞送和減輕全身毒性，成為一種有前途的腫瘤治療方法。