纳米粒子用于树突状细胞免疫治疗

　　癌症疫苗和免疫疗法克服了它们的缺点，已成为传统的和公认的癌症疗法的有希望的替代品或补充品。这些方法涉及刺激宿主的免疫系统。具体而言，它们会诱导有效的肿瘤特异性细胞毒性T淋巴细胞，从而减少肿瘤量并诱导长期的肿瘤特异性记忆反应，并防止肿瘤复发。树突状细胞通过捕获抗原并通过细胞因子的直接相互作用或和间接释放来监测宿主的反应，以此为起点。简而言之，对捕获的抗原进行处理，所得的肽与树突状细胞表面上的主要I类或II类主要组织相容性复合物形成复合物，分别通过它们呈递给CD8或CD4T细胞，从而诱导免疫应答。因此，树突状细胞充当先天性和适应性免疫系统之间的桥梁，并控制免疫耐受性和应答。根据所制造复合物的特征，免疫系统决定是消除病原体还是诱导长期记忆CD4T细胞的产生。为了达到治疗效果，应通过CD8T细胞和I类主要组织相容性复合物的高亲和力来确定正确的抗癌信号，这可使系统分泌颗粒酶和穿孔素-抵抗癌细胞的细胞毒性所必需的因子。然而，要教育免疫系统抵抗肿瘤细胞的终生应答，必须启动记忆CD4T细胞。除了主要组织相容性复合物之外，树突状细胞-T细胞的串扰还需要共刺激分子的存在，例如树突状细胞上的CD80和CD86以及T细胞上的CD28和细胞因子，这些分子可定向T细胞分化。
　　 对于基于树突状细胞的老式免疫疗法，从外周血中分离树突状细胞，然后与肿瘤抗原进行离体成熟，然后再输回体内。下一代树突状细胞疫苗涉及用负载抗原的纳米颗粒对树突状细胞进行脉冲或将抗原递送到体内以使其能够与体内未成熟树突状细胞直接相互作用，从而提高了治疗的效率和便利性。当前的预防和治疗疫苗集中于向树突状细胞递送肿瘤相关抗原和免疫调节剂。但是，免疫原性差，稳定性差，体内短抗原的半衰期限制了这种方法的潜力。幸运的是，纳米技术的创新在保存抗原以及提高其递送的最佳条件方面提供了多个优势。在这篇综述中，出国看病服务机构总结了有关树突状细胞相关免疫的当前知识，以设计各种策略来开发有效的治疗纳米系统。
　　 考虑到树突状细胞在免疫系统中的关键作用以及对树突状细胞生物学知识的了解，在过去的几十年中，人们对使用纳米颗粒作为抗原传递系统和靶向树突状细胞的佐剂的兴趣有所增加。由于具有多种有益的理化特性，这些纳米材料可以保护抗原和佐剂免于过早的酶促降解，并通过被动靶向或主动靶向树突状细胞促进其细胞吸收进入树突状细胞，从而增强抗原的免疫原性并调节免疫细胞活性。
　　 为了呈递给树突状细胞，纳米颗粒通常通过皮下途径给药，从那里排入淋巴结。因此，向树突状细胞的被动递送需要在尺寸，表面电荷，表面疏水性和形态方面对纳米载体进行精心设计。被动靶向可加速直径小于200纳米的纳米颗粒的吸收能力，纳米颗粒可扩散到淋巴管中以靶向淋巴结驻留的树突状细胞，而直径大于500纳米的颗粒则必须由皮肤驻留树突状细胞掺入才能转运至淋巴结。尽管使用大的纳米粒子可以达到治疗效果，但是对于大小在40–50纳米的粒子，可能会观察到最佳的免疫效果。关于表面形态，靶向直流的纳米颗粒与其他纳米颗粒具有许多共同的特征。例如，带电的纳米粒子可以通过静电相互作用在体外通过树突状细胞有效地内在化。然而，由于生物生理液中存在带负电荷的成分，体内情况变得复杂，这可能会使带正电的纳米粒子固定化并阻碍其透过组织的渗透。此外，阳离子颗粒会影响细胞膜完整性或引起溶血和血小板凝集。因此，颗粒电荷应保持平衡，例如通过用亲水性分子轰击纳米颗粒表面或保持“中性”正电荷。相反，可以通过用特异性结合树突状细胞表面上的病原体识别受体的抗体或配体对纳米颗粒进行表面功能化来实现主动靶向。在病原体识别受体中，收费类受体和几种C型凝集素受体，例如分化簇205，C型凝集素结构域家族9成员A，甘露糖受体和树突状细胞抑制受体2是设计基于树突状细胞的抗癌疫苗的有趣靶标。
　　 基于纳米颗粒的系统的治疗功效取决于载体和抗原或佐剂的适当选择。由于理想的治疗方法需要先天性和适应性免疫反应的参与，因此需要在主要组织相容性复合物-II激活的CD4T细胞和主要组织相容性复合物-I引起的CD8细胞毒性细胞之间取得平衡。此外，树突状细胞可以通过源自炎症过程的细胞因子间接激活，或通过病原体识别系统直接被微生物表面的抗原或分子激活。作为这些机制的一部分，收费类受体充当使用佐剂激活树突状细胞的潜在靶标。结合并激活收费类受体-9的收费类受体-4或CpG基序。
　　 激活和成熟对于树突状细胞迁移至淋巴器官，引发和激活抗原特异性T细胞的能力至关重要。因此，跟踪共刺激分子的表达以及白细胞介素白细胞介素-1，白细胞介素-6，肿瘤坏死因子α和趋化因子受体等细胞因子的分泌7是设计有效的基于纳米颗粒的治疗剂时应考虑的关键方面。在本综述的以下部分中，出国看病服务机构总结了不同类型的纳米颗粒作为抗癌疫苗和免疫疗法的特征。
　　 由于金纳米粒子的有益特性，例如生物相容性，用于靶向和表面钝化的可调表面化学，易于控制大小和形状以及使用计算机断层扫描成像的易处理性，已经被广泛地研究用作成像剂和联合光疗法用于癌症治疗，在大多数医院都可以轻松获得。就其对树突状细胞的行为而言，金纳米粒子不表现出任何细胞毒性或生物学功能并且不会在细胞内积累，这表明金纳米粒子可用作成像和癌症治疗的潜在载体。
　　 通过体外控制树突状细胞。使用简单的放射性标记化学方法合成了放射性核嵌入的金纳米粒子，然后进行金壳稳定化，目的是开发一种高度敏感和稳定的核装置。额外的金壳甚至在被树突状细胞内部化后三天也为球形RIe-纳米粒子提供了出色的稳定性。金纳米粒子不会诱导树突状细胞凋亡或改变表型标志物，细胞因子水平和细胞迁移的表达，表明纳米颗粒不会对树突状细胞生物学产生负面影响。此外，与小鼠模型的抗肿瘤免疫应答的分析鼠Lewis肺癌细胞显示，在用肺癌细胞裂解物脉冲的标记树突状细胞免疫的小鼠组中观察到最小的肿瘤大小，表明标记树突状细胞的有效抗肿瘤作用。此外，即使在37°C孵育24小时后，人血浆中金纳米粒子的强放射性和出色的稳定性也为长期监测树突状细胞迁移至引流淋巴结提供了灵敏的成像平台。在另一项研究中，优化了两种不同的金纳米颗粒的大小分别为60纳米和80纳米，以将卵清蛋白肽和寡脱氧核苷酸递送至源自骨髓的树突状细胞。这两种纳米颗粒的最佳剂量的组合，将卵清蛋白肽递送至同一亚细胞树突状细胞区室。由于CCR7的高表达和细胞骨架的重排，这对于免疫功效和促进树突状细胞归巢至淋巴组织，特别是引流肝脏的淋巴结至关重要。此外，鸡尾酒脉冲树突状细胞增加了卵清蛋白肽特异性CD8的数量。小鼠肝脏引流淋巴结和脾脏中的T细胞分别比寡脱氧核苷酸或卵清蛋白肽脉冲树突状细胞诱导的T细胞高6.5倍和3.4倍。鸡尾酒诱导的抗原特异性T细胞应答的强烈增强表明潜在的针对传染病和癌症的保护机制。
　　 为了观察其对小鼠的体内功效。分别在两只小鼠的腹侧皮下注射含卵白蛋白和CpG的纳米粒子，分别相当于50μg卵清蛋白和4.7μgCpG的总剂量，然后在10天后加强剂量。结果显示，当给小鼠施用纳米粒子-卵清蛋白和纳米粒子-CpG时，在抗肿瘤模型中获得了全身性抗原特异性免疫应答和预防或治疗功效。在类似的实验中，使用CpG和红色荧光蛋白作为模型抗原来追踪递送的基于纳米粒子的疫苗到目标淋巴结中的树突状细胞。而且，他们注射了磷酸盐按照预定时间表将缓冲盐水，红色荧光蛋白，纳米粒子，红色荧光蛋白或纳米粒子或CpG或红色荧光蛋白或金纳米粒子注入小鼠脚垫五次。与其他组相比，在用红色荧光蛋白或金纳米粒子和CpG或红色荧光蛋白或金纳米粒子治疗的组中肿瘤生长受到明显抑制，并且CpG或红色荧光蛋白或金纳米粒子的作用明显大于红色荧光蛋白或金纳米粒子，表明该系统有效。此外，一些科学家研究了使用纳米粒子的10纳米，22纳米和33纳米纳米粒子疫苗基于纳米粒子的疫苗大小对其向淋巴结的传递能力和诱导细胞毒性T淋巴细胞反应的能力的影响。体外和体内结果表明，一定范围内的较大疫苗可以通过树突状细胞更好地内在化，并引发优异的抗原特异性T细胞免疫。另外，诱导多功能T细胞反应的大小阈值建议在10-22纳米范围内，突出了大小在疫苗开发中的重要性。