综述:双金属纳米佐剂用于癌症疫苗

【字体: 时间:2025年09月19日 来源:TRENDS IN Pharmacological Sciences 19.9

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  本综述系统阐述双金属纳米佐剂(BMNAs)如何通过协同免疫调控机制突破传统单金属佐剂局限。文章揭示金属离子对cGAS–STING、NLRP3等关键通路的激活作用,论证双金属配对在增强抗原交叉呈递与T细胞应答中的优势,为癌症疫苗临床转化提供新范式。

  

?金属离子的免疫调节潜能?

近年研究发现多种金属离子具有独特的免疫调节功能。铝盐(alum)作为首个临床批准的人用疫苗佐剂,虽能有效诱导抗体反应,但难以激发强效的T细胞免疫应答,这成为其在癌症疫苗应用中的主要限制。研究表明,锰、钙等金属离子可通过调控模式识别受体(PRRs)激活天然免疫信号通路,例如锰离子能显著增强cGAS–STING通路对胞质DNA的敏感性,而钙离子参与调控NLRP3炎症小体活化。这些发现为设计新型金属基佐剂提供了理论基础。

?双金属协同的革命性突破?

通过纳米技术整合具有互补免疫调节功能的金属离子对,双金属纳米佐剂(BMNAs)实现了协同免疫激活。例如锰-铝双金属系统可同时激活cGAS–STING和NLRP3两条关键通路,促进树突状细胞成熟和抗原交叉呈递,最终诱导产生强效的细胞毒性T淋巴细胞(CTL)应答。这种多通路激活策略克服了单金属佐剂免疫刺激维度单一的缺陷,在黑色素瘤、结肠癌等 preclinical 模型中展现出显著优于传统佐剂的肿瘤抑制效果。

?理性设计的四大维度?

BMNAs的设计需综合考虑四大要素:一是金属配对的选择性协同效应,如锌铜配对可增强活性氧(ROS)介导的免疫激活;二是离子释放动力学的精准控制,通过核壳结构、多孔结构等纳米工程设计实现时空可控释放;三是药代动力学行为的优化,纳米尺寸效应可改善淋巴系统靶向性;四是生物安全性调控,通过表面功能化降低系统毒性。这些设计原则使得BMNAs在增强抗肿瘤免疫的同时维持良好的安全性特征。

?临床转化挑战与前景?

尽管BMNAs在 preclinical 研究中表现突出,其临床转化仍面临三大挑战:一是双金属代谢机制的复杂性可能带来长期安全性隐患;二是规模化生产中的质量控制难题,特别是批次间一致性保障;三是个体免疫异质性可能导致应答差异。值得注意的是,除已临床应用的铝盐和磷酸钙佐剂外,锰基佐剂已进入临床试验阶段,这为BMNAs的临床开发奠定了重要基础。未来需通过人工智能辅助设计、类器官筛选模型等创新手段加速其临床转化进程。

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