刺激响应型聚合物在肿瘤免疫治疗方面的研究进展

李霞，李慧，张志岳

（山东大学药学院药物制剂研究所 天然产物化学生物学教育部重点实验室，山东 济南 250012）

肿瘤免疫治疗是通过调节机体免疫系统，增强先天性或适应性免疫反应，发挥抗肿瘤免疫应答，从而清除肿瘤的一种方法。免疫疗法因其突出的治疗效果和免疫记忆等长效治疗作用而备受关注[1-3]。2018年的诺贝尔生理学或医学奖就被授予对癌症免疫调控治疗有着突出贡献的美国科学家James P. Allison和日本科学家Tasuku Honjo。然而，单纯的肿瘤免疫疗法常因患者的个体间差异、细胞因子风暴、免疫逃逸等问题限制其临床研究和应用。

肿瘤微环境刺激响应型聚合物是将肿瘤微环境（tumor microenvironment，TME）独特的生理条件作为刺激因子，响应性发生结构或理化性质改变的一系列新型聚合物。聚合物以TME的生理特性为基础进行结构调整与修饰，用以在TME下选择性释放免疫治疗药物，从而调控肿瘤部位的免疫抑制效应转换为刺激响应因子[4]。这类聚合物能够更高效地递送治疗药物至目标部位，并且改善传统药物递送技术缺少刺激响应性释药的缺点，使治疗药物的释放更加可控、有效。由于聚合物的结构和性质可根据治疗目的进行调整和改变，将刺激响应型聚合物与肿瘤免疫治疗联合，不仅能够改善免疫治疗药物的稳定性、靶向性和控释性，还可以使肿瘤细胞免疫抑制和免疫逃逸的问题最小化，显著提高免疫治疗的效果。因此，研究肿瘤微环境刺激响应型聚合物材料，对肿瘤免疫治疗纳米给药系统的创新和发展以及深入研究和应用有着重要意义。目前，已有多篇综述文章描述各种生理刺激敏感材料用于药物递送，尤其是抗肿瘤药物递送研究[5-7]。本文重点阐述肿瘤微环境刺激响应型聚合物在肿瘤免疫治疗方面的研究进展。

1 刺激响应型聚合物材料分类

机体中肿瘤组织与正常组织相比，常表现出如pH降低、谷胱甘肽（glutathione，GSH）等还原性物质增加、活性氧（reactive oxygen species，ROS）水平升高以及部分特异性酶表达增加等生理特性的改变[8-9]。刺激响应型聚合物材料的合成与应用就是利用这些肿瘤组织和细胞生理特性的改变，使纳米递药系统在肿瘤部位可控式释药，减少药物在血液循环中的泄漏，提高药物生物利用度。

1.1 pH敏感型聚合物

与正常组织不同，肿瘤组织的pH为6.5 ～ 7.2，肿瘤细胞内pH为5.0 ～ 6.5，而溶酶体的pH为4.5 ～ 5.0[10]。利用这一性质，科学家们设计pH敏感型聚合物材料作为药物递送载体，在酸性条件下特异性裂解或质子化，使药物在肿瘤细胞内响应性释放，发挥抗肿瘤的作用。

1.1.1 席夫碱结构聚合物 席夫碱主要是含有C = N基团的一类化合物（见图1a）。席夫碱结构在酸性条件下不稳定，极易水解，因此，利用席夫碱类聚合物材料的这一性质可使该类聚合物纳米递送系统具有酸敏感特性，达到药物酸响应性释放的目的[11]。

苯甲亚胺键是一种典型的席夫碱结构，Cheng等[12]利用苯甲亚胺键将抗程序性死亡受体-1（programmed cell death protein-1，PD-1）肽AUNP-12（Aurigene NP-12）与癌细胞膜上的聚乙二醇（polyethylene glycol，PEG）连接体结合，使AUNP-12的释放变得更加敏感可控，同时联合应用硫化铜纳米粒和免疫佐剂雷西莫特（resiquimod，R848），制备成智能纳米药物平台，应用于三阴性乳腺癌（triple negative breast cancer，TNBC）的联合治疗，疗效显著。

酰腙键结构中的C = N化学键（见图1b）也属于席夫碱的一种，且其中的酰胺键和亚氨基可形成p-π共轭，因此它的性质相对于其他席夫碱更为稳定，但其同样可在TME的酸性环境下发生裂解。据相关报道pH刺激敏感的腙键应用于可生物降解的两亲性PEG-聚乳酸（polylactic acid，PLA）共聚物中，能够实现靶细胞内药物响应型快速释放，并减少血液循环过程中的药物泄漏[13]。

1.1.2 叔胺质子化结构聚合物 叔胺基团在酸性环境氢离子的作用下，可由电中性转变为正电形式，因此含叔胺基团的聚合物材料具有pH敏感的特性（见图1c）。在中性条件下，该类聚合物可通过自组装等方式形成纳米粒，而到达肿瘤部位接触到微酸性环境后，聚合物中的叔胺基团与氢离子结合带正电，电荷相互排斥，聚合物体系亲水性增加，使得聚合物解离散开，从而释放包载在疏水核内部的脂溶性药物，发挥药效。

Xiao等[14]利用叔氨基团作为聚合物纳米递药系统pH刺激响应条件装载姜黄素，达到肿瘤细胞微酸性环境响应性释放的目的。此外，利用马来酸酐基团将抗PD-1单克隆抗体连接至聚合物上，制成双pH敏感纳米载体，在肿瘤组织pH为6.5的条件下抗PD-1单克隆抗体解离，而疏水核内的姜黄素在细胞内体pH为5.5的条件下，随着叔氨基的质子化而释放，发挥药效。

除特定的酸响应基团外，组氨酸也具有在微酸性环境中迅速质子化的特性。组氨酸又称为α-氨基-β-咪唑基丙酸，属于碱性氨基酸[15]。组氨酸中含有咪唑基结构，咪唑环上的N原子含有孤对电子，因此组氨酸能够分别在酸性条件和碱性条件下发生可逆的质子化和去质子化（见图1d），质子化后的组氨酸呈正电性，可使含有组氨酸的聚合物嵌段由疏水性转变为亲水性[16]。有研究报道制备树突状细胞膜/组氨酸修饰的硬脂酸接枝壳聚糖/卵清蛋白胶束作为pH响应疫苗，用于靶向淋巴结和诱导细胞免疫以增强抗肿瘤免疫应答。组氨酸修饰的胶束表现出依赖于酸碱度的抗原释放行为，使得抗原能够有效地从溶酶体中逃逸从而促进抗肿瘤相关细胞因子的释放，抑制肿瘤的生长[17]。

1.1.3 缩酮（醛）结构聚合物 缩酮（醛）结构如图1e所示，在同一个碳原子上连接2个烷氧基，在酸性条件下易发生质子化，从而活化碳原子发生水解。在之前的研究工作中表明，含有缩酮（醛）键的聚合物在肿瘤细胞内酸性环境下可以降解成可溶性单体[18-19]。

Nuhn等[20]将缩酮键引入到聚合物当中作为交联键，并引入Toll 样受体7/8（toll-like receptor 7/8，TLR 7/8）激动剂，构建可降解的自组装纳米凝胶。缩酮交联键使聚合物纳米凝胶具有酸可降解的性质，在肿瘤部位发挥抗肿瘤作用后，最终以水溶性的链状聚合物状态从机体内排出，避免纳米凝胶在人体内的长期积累。

1.1.4β-羧酸酰胺键结构聚合物 研究表明，β-羧酸基团的酰胺键具有酸不稳定性，在中性条件下带负电荷，而在酸性环境中带正电荷[21]。2，3-二甲基马来酸酐（2，3-dimethylmaleic anhydride，DMMA）常被用来制备该类酸敏感化学键，它与氨基反应形成β-羧酸酰胺键（见图1f），在聚合物纳米体系中起到酸刺激响应的作用[22]。

图1 pH敏感化学键及其结构式Figure 1 pH sensitive chemical bonds and structural formulas

在Yang等[23]的研究中，他们利用β-羧酸酰胺酸敏感键制备一种pH响应性阴离子聚合物PEG/DMMA共接枝聚（丙烯胺盐酸盐），用于修饰正电荷纳米颗粒。带负电荷的聚合物修饰纳米粒在进入微酸性TME后，pH敏感化学键断裂，转变为带正电荷的粒子，增强其在肿瘤部位的细胞摄取和滞留，提高药物的作用效果。

1.1.5 带相反电荷聚合物 将带相反电荷的聚合物应用于同一纳米体系，在不同的pH条件下，根据分子间作用力的改变，纳米粒分别呈现聚合或者解离的状态。通过改变阳离子聚合物和阴离子聚合物的比例，制备出在TME特定酸性pH条件下可降解的聚合物纳米粒，实现pH刺激响应型给药。

壳聚糖是一种具有良好的生物相容性和生物可降解性的天然高分子材料，其结构中丰富的化学活性基团使壳聚糖易于进行化学修饰，因此被广泛应用于生物医学领域[24]。Song等[25]通过对壳聚糖进行改性，获得2种相反电荷的壳聚糖衍生物，两性甲基丙烯酰胺N-羧乙基壳聚糖和带正电荷的甲基丙烯酰胺N-（2-羟基）丙基-3-三甲基氯化铵壳聚糖，从而构建出pH敏感纳米凝胶，并在其表面覆盖红细胞膜以引入白细胞介素-2（interleukin-2，IL-2）。通过调整2种相反电荷壳聚糖衍生物的处方比例得到的纳米凝胶能够精确地在肿瘤环境特定pH条件下释放药物并发挥有效的抗肿瘤作用。

1.2 氧化还原敏感型聚合物

肿瘤细胞内因产生过量且高于正常细胞十几倍的GSH而形成强还原性微环境[26-27]。与此同时，由于超氧化物歧化酶和线粒体同工酶活性降低，癌细胞还会过度产生ROS，使细胞处于氧化应激状态[28-29]。因此，肿瘤细胞因GSH/ROS处于异常高水平而具有异质性。在此基础上，可以开发氧化还原敏感型聚合物，以实现肿瘤细胞特异性给药。

1.2.1 二硫键结构聚合物 二硫键在还原条件下可以发生裂解，常见的还原剂如二硫苏糖醇（dithiothreitol，DTT）或β-巯基乙醇（β-mercaptoethanol，β-ME）等都可以使二硫键断裂。在肿瘤细胞中，高浓度的还原性物质GSH可用于裂解二硫键，触发药物的释放[30]，因此二硫键常被用于制备活性药物的前药，如利用二硫键制备紫杉醇前药[31]。二硫键聚合物结构如图2a所示，Zhang等[32]利用二硫化物将喜树碱（camptothecin，CPT）与伊文思蓝（evans blue，EB）衍生物结合，得到两亲性CPT-ss-EB前体药物，将该前体药物与内源性白蛋白结合，所得的纳米粒在肿瘤细胞中可实现氧化还原敏感释药，释放出活性药物CPT，发挥强细胞毒作用。

1.2.2 二硒键结构聚合物 硒是人体必需微量元素，和硫元素属于同一族，具有相似的物理化学性质。二硒键不仅具有还原敏感性，还可以被氧化裂解[33]。在肿瘤细胞中，除高浓度GSH外，还表达高浓度活性氧使两者达成胞内平衡状态，因此将二硒键引入聚合物纳米递药系统可赋予纳米粒高度的氧化还原敏感性，能够更加精确、完全地释放药物[34-35]，二硒键聚合物结构如图2b所示。此外，也有研究表明，对比二硫键，含有二硒键的前药纳米组装体具有更高的循环稳定性、肿瘤蓄积能力和药物释放效率[36-37]。

Zhou等[38]将沸石基咪唑酸酯骨架-8（zeolitic imidazolate framework-8，ZIF-8）和含二硒键聚合物胶束以及化疗药物整合到同一递药系统当中，开发出多刺激响应高效释药的纳米给药系统。氧化还原敏感二硒键和酸敏感ZIF-8金属有机框架的组合，使药物能够在特定条件下多重响应控制性释放，提高药物的治疗效果。

1.2.3 苯硼酸频哪醇酯结构聚合物 苯硼酸频哪醇酯（1）具有显著的ROS响应特性，在释放药物的同时仍可保持药物本身的结构。该结构在被肿瘤细胞中过表达的ROS降解时可转化为GSH耗竭剂醌甲基化物（quinone methide，QM，2）（见图2c），改善肿瘤细胞内环境，对肿瘤治疗产生协同效果[39]。Jäger等[40]应用化合物1结构，构建出ROS响应型聚合物纳米给药系统。与非响应型的纳米粒相比，含有化合物1结构的ROS响应性载药体系能够特异性地释放药物，对肿瘤细胞产生更高的细胞毒作用。

图2 氧化还原敏感化学键及其结构式Figure 2 Redox sensitive chemical bonds and structural formulas

1.3 酶敏感型聚合物

1.3.1 基质金属蛋白酶敏感聚合物 基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）因需要金属离子作为辅助因子而得名，其中对MMP-2和MMP-9研究较多。MMPs可降解细胞外基质，在多数健康组织中活性较低，而在肿瘤部位过表达，能够促进肿瘤血管生成，帮助肿瘤细胞逃避免疫识别，改善肿瘤部位的乏氧状态，是肿瘤细胞浸润、繁殖和转移的一个重要因素。一些对MMPs敏感的特定寡肽片段（见图3a），因其尺寸较小，掺入聚合物结构中不会影响其本身的物理化学性质[41-44]，因此可通过该策略赋予聚合物纳米给药体系酶敏感的性质。

1.3.2 组织蛋白酶B敏感聚合物 组织蛋白酶B是半胱氨酸蛋白酶家族中的一员，与肿瘤细胞的浸润转移密切相关。Gly-Phe-Leu-Gly（GFLG）是组织蛋白酶B反应性四肽序列（见图3b），该肽段在血液中可稳定存在，而在遇到肿瘤细胞周围高分泌的组织蛋白酶B后发生裂解[45]。早在1984年，Kopecek[46]就发现GFLG可被组织蛋白酶B裂解，并将其应用于聚合物药物连接体中。GFLG常与聚合物聚N-（2-羟丙基）甲基丙烯酰胺[PolyN-(2-hydroxypropyl)methacrylamide，HPMA]联用，其中HPMA通过GFLG连接阿霉素（doxorubicin，DOX）已经成功应用于临床[47]。

图3 酶敏感肽段的结构式Figure 3 Structures of enzyme sensitive peptides

2 刺激响应型聚合物在肿瘤免疫治疗中的应用

2.1 单一刺激响应聚合物纳米递药系统

2.1.1 pH敏感 肿瘤部位偏酸性特征明显区别于其他正常组织，因此肿瘤微环境刺激响应型纳米递药系统常优先考虑pH敏感特性。在肿瘤细胞的免疫反应中，TLR是识别病原体的一类重要受体。咪喹莫特（imiquimod，R837）是TLR7小分子激动剂，能够有效激活免疫反应并杀伤肿瘤细胞。Li等[48]利用席夫碱结构构建连接有R837的pH响应聚合物纳米递药系统，在肿瘤微环境酸性条件pH响应性释放R837。

在细胞质内，环磷酸鸟苷（cGAMP）可与干扰素基因刺激因子（stimulator of interferon genes，STING）结合，产生Ⅰ型干扰素和细胞因子，从而激活免疫反应。因此，在肿瘤细胞中，激活STING信号通路能够增强先天性和适应性免疫反应，提高肿瘤细胞的免疫原性[49-50]。 Zhou等[51]在纳米胶束中引入叔氨基，设计一种靶向STING途径的酸响应纳米疫苗，可用于肿瘤的个性化免疫治疗。纳米疫苗中包含抗原和STING激动剂5，6-二甲基呫吨酮-4-乙酸（5,6-dimethylxantheonone-4-acetic acid，DMXAA）。纳米粒子可以通过固有的内体逃逸能力促进新抗原的胞质内释放； DMXAA激活树突状细胞中STING通路，诱导Ⅰ型干扰素分泌并促进随后的T细胞活化。与此同时，新抗原引发肿瘤特异性T细胞免疫反应。

吲哚胺-2，3-双加氧酶（indoleamine-2，3-dioxygenase，IDO）具有与色氨酸代谢相关免疫调节作用，在调节炎症和免疫耐受性方面有着重要作用。研究表明，在肿瘤发生过程中，IDO表达增多，导致L-色氨酸过度消耗和肿瘤微环境中犬尿氨酸积累，从而抑制机体抗肿瘤免疫应答，促进肿瘤的发生和发展[52]。吲哚美辛（indometacin，IND）是常用的IDO抑制剂，Yang等[53]将IND和光敏剂联合应用，制备含有叔胺基的PEG-阳离子多肽嵌段共聚物，自组装形成酸响应纳米囊泡。这种纳米载体在递送药物的同时自身就可以引起免疫原性细胞死亡（immunogenic cell death，ICD）。该纳米囊泡同时包载光敏剂2-（1-己基氧乙基）-2-去乙烯基焦脱镁叶绿酸-a（HPPH）和吲哚胺2，3-双加氧酶抑制剂IND，在肿瘤细胞酸性环境下，聚合物中的叔氨基质子化带正电，使得纳米囊泡实现内体逃逸，并随后释放药物HPPH和IND，发挥光动效果并刺激活化CD8+T细胞。这种集光动力疗法（photodynamic therapy，PDT）和免疫疗法于一体的智能纳米囊泡在肿瘤模型中起到极大的治疗效果。

Wang等[54]同样将PDT和免疫疗法联合起来，制备一种酸刺激响应型胶束。该胶束由3种独立成分组成：第1种是对pH敏感的二嵌段共聚物PEG-嵌段-聚（甲基丙烯酸二异丙醇氨基乙酯-甲基丙烯酸羟乙酯共聚物）[PEG-b-P（DPA-co-HEA），PDPA]，其与脱镁叶绿酸a（pheophorbide a，PPa）共价共轭，标记为PDPA-PPa。PDPA-PPa在中性条件下自组装成胶束，进入肿瘤酸性微环境后叔氨基急剧质子化解离，PPa显现荧光信号，并发挥光动力免疫治疗效果。第2种是1，2-环氧四癸烷烷基化的低聚乙烯亚胺（OEI-C14）。OEI-C14是一种两亲性阳离子聚合物，具有强质子海绵效应，可触发内体逃逸，并负载电负性siRNA。第3种是对程序性死亡受体配体1（programmed cell death ligand 1，PD-L1）有特异性的siRNA，可以通过特异性沉默肿瘤细胞上的PD-L1表达来抑制PD-L1途径调节的免疫耐受。协同PDT诱导的抗肿瘤免疫反应和PD-L1基因敲除介导的PD-1/PD-L1阻断途径的联合效应抑制肿瘤的生长和转移。

2.1.2 氧化还原敏感 除利用肿瘤部位酸性环境的特点外，肿瘤细胞与正常健康细胞不同的氧化还原电势也是制备刺激响应型聚合物递药体系可以采用的一种策略。NLG919是另一种有效的IDO抑制剂，在之前的研究中，Sun等[55]制备一种两亲性聚合物，由寡聚乙二醇（POEG）亲水嵌段和NLG聚合物PNLG疏水嵌段组成，并利用二硫键连接上NLG919，同时于内部包封疏水性药物DOX，该递药系统协同化学疗法和免疫疗法对抗肿瘤。

环氧合酶-2（cyclooxygenase-2，COX-2）及其下游产物前列腺素E2（prostaglandin E2，PGE2）可以促进肿瘤的发生、发展，促进肿瘤细胞增殖、迁移并抑制细胞凋亡[56]。阿司匹林是一种COX-2抑制剂，Ma等[57]通过Passerini反应合成一种ROS反应性阿司匹林前体药物，随后通过点击反应将该前体药物与葡聚糖相连接形成P3C-Asp，其可在肿瘤部位特异性刺激下释放阿司匹林。随后，P3CAsp与抗PD-1抗体在鼠结直肠癌模型中联合应用，有效抑制肿瘤的生长。

2.1.3 酶敏感 肿瘤组织及细胞内过表达酶也可作为响应型聚合物的有效刺激之一，特定肽段的裂解促使药物可控式释放，增强药物对肿瘤组织及细胞的特异性杀伤作用。Gao等[58]利用MMP-2敏感肽段设计合成一种DOX前体药物，并联合应用抗PD-1抗体进一步激发抗肿瘤免疫应答，有效增强肿瘤的治疗效果。

相同原理下，Zhou等[59]也利用MMP-2敏感肽段制备一种前体药物囊泡，并进一步修饰DMMA形成酸敏感键。PEG的存在使得该前药囊泡在血液循环中相对稳定，而在到达肿瘤部位后，MMP-2敏感段裂解，囊泡表面电荷由负转正，增强肿瘤组织渗透和细胞摄取。肿瘤细胞摄取后，其pH敏感部位断裂，释放药物，发挥治疗效果。

2.2 双重刺激响应聚合物纳米递药系统

为进一步改善药物的释放性能，研究人员常常将2种刺激方式结合，设计双重信号响应聚合物纳米递药系统，如pH/氧化还原敏感，pH/酶敏感，氧化还原/酶敏感等。这些双重刺激响应的纳米粒子相较于单刺激响应的纳米粒子来说，药物递送的稳定性和控制释放的敏感性都大大提升，显示出优异的抗肿瘤效果。

2.2.1 pH/氧化还原敏感 BLZ-945是一种有效的集落刺激因子-1受体（colony-stimulating factor-1 receptor，CSF-1R）的选择性抑制剂。CSF-1R是细胞因子CSF-1的受体，是受体酪氨酸激酶中的重要一员，该靶点与炎症的发生、发展紧密相关[60-61]。Zhu等[62]合成一种pH及GSH双响应型聚合物结构（SN38-co-4-乙烯基吡啶），其中7-乙基-10-羟基喜树碱（SN38）通过二硫键与聚合物骨架相连，二硫键能够与GSH发生反应断裂，而吡啶基能够在酸性条件下质子化。他们将pH/GSH双响应聚合物与PEG修饰的金纳米粒（AuNPs）自组装得到响应性纳米囊泡结构，并将免疫抑制剂BLZ-945包封在其中。在到达肿瘤部位后，BLZ-945在酸性pH条件下响应性释放，用于肿瘤免疫治疗，囊泡结构解离成小的单个囊泡（AuNNP@PEG/PSN38VP），随后深入肿瘤组织，并在还原环境下释放SN38，发挥抗肿瘤效果。除此之外，由于金纳米粒的存在，还可以在近红外Ⅱ区（near infrared-Ⅱ，NIR-Ⅱ）窗口引导光声成像，从而检测治疗效果。

刺激肿瘤细胞氧化应激引发免疫原性细胞死亡也是药物进行肿瘤免疫治疗的有效途径之一。Ma等[63]通过Passerini反应和点击反应制备含有苯硼酸频哪醇和缩醛结构的聚合物TSEOP。其中发挥主要作用的苯硼酸衍生物（PBCA）结构在肿瘤细胞高浓度H2O2环境下发生裂解，酸敏感的缩醛结构也同时裂解，既生成可升高ROS水平的肉桂醛（cinnamaldehyde，CA）也生成可降低GSH水平的QM。CA与QM可产生协同作用，诱导肿瘤细胞内产生强氧化应激反应，从而促使钙网蛋白（calreticulin，CRT）暴露、腺嘌呤核苷三磷酸（adenosine triphosphate，ATP）大量释放、高迁移率族蛋白B1（high mobility group protein B1，HMGB1）表达增加，引发免疫原性细胞死亡，随后激活树突状细胞诱导细胞免疫，增强抗肿瘤效果。

除小分子免疫抑制剂外，抗原递送也可以增强肿瘤部位的免疫反应，起到抗肿瘤的作用。合成亚单位疫苗需要诱导CD8+细胞毒性T细胞（cytotoxic T lymphocyte，CTL）应答，才能有效预防细胞内病原体。大多数亚单位疫苗主要产生体液免疫反应，CTL反应弱于预期[64-65]。因此，Keller等[66]合成具有pH/GSH双重响应的中性聚合物胶束载体，用于抗原的递送。该聚合物由2部分组成，一部分是含有吡啶基二硫化物结构的中性亲水性N-（2-羟丙基）甲基丙烯酰胺冠，可以与生物药物结合；另一部分则是由甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（PAA）、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（DMAEMA）和甲基丙烯酸丁酯（BMA）组成的疏水三元共聚物内核。合成的两嵌段共聚物自组装成纳米胶束，用以装载模型抗原卵清蛋白。在酸性条件下，疏水内核中的叔氨基质子化，内核释放，同时二硫键可以与GSH反应，离解出模型抗原。与游离卵清蛋白相比，聚合物胶束的存在增强抗原的交叉递呈，延长细胞内的抗原滞留时间并提高细胞免疫应答水平。由此可见，聚合物结构不仅可以应用于递送小分子药物，在抗原等大分子蛋白的递送上也发挥重要的作用。

2.2.2 pH/酶敏感 据报道，低剂量化疗药物能够通过上调肿瘤细胞上的甘露糖-6-磷酸受体（mannose-6-phosphate receptor，M6PR）来改善肿瘤细胞膜对颗粒酶B（granzyme B，GranB）的渗透性，而GranB是细胞介导的免疫反应中CTLs诱导细胞凋亡的关键介质[67-70]。Liu等[71]构建连接抗PD-L1肽并包裹小剂量DOX的聚合物脂质体（LPDp），用于肿瘤免疫治疗和化疗的联合应用。合成的pH响应型聚合物链中含有可与脂质体膜表面紧密结合的基团，以及可在酸性条件下质子化的pH敏感结构。通过调节脂质组分与pH响应聚合物的混合比例，可优化脂质体的响应灵敏度和特异性。低剂量DOX被包裹在LPD中，既降低全身的副作用，又提高肿瘤细胞对免疫应答的敏感性。抗PD-L1肽（D）-PPA 1（NYSKPTDRQYHF）作为靶向PD-1/PD-L1的拮抗剂，通过与MMP可降解肽段（GPLGVRG）交联引入LPDp中，构建MMPs/pH双响应纳米体系。

临床上，HPMA共聚物药物偶联物与GFLG四肽连接体已经被成功应用。这种四肽连接体在给药过程中稳定，但被溶酶体组织蛋白酶B内吞后被裂解。Du等[72]以此为基础开发pH/组织蛋白酶B分级响应纳米体系（HRNs）。该体系通过二嵌段共聚物PEG-b-聚[2-（六亚甲基亚氨基）甲基丙烯酸乙酯-r-N-甲基丙烯酰-GFLG-多西他赛][PEG-b-P（C7A-r-DTX）]自组装而成，其中P（C7A-r-DTX）是pH敏感段，多西他赛（docetaxel，DTX）通过GFLG肽段与之连接。在正常生理pH下，P（C7A-r-DTX）呈疏水性，因此PEG-b-P（C7A-r-DTX）可自组装成稳定的HRNs，给药后可以在血液循环中稳定存在，并在肿瘤部位蓄积。到达肿瘤部位后，在肿瘤微环境偏酸性条件下，HRNs迅速解离，进一步深入肿瘤组织中并进入肿瘤细胞。在细胞内，GFLG肽段被溶酶体组织蛋白酶B裂解，释放出游离的DTX分子，从而产生强大的抗肿瘤作用。此外， DTX还可以诱导肿瘤细胞免疫原性调节，激活CTL反应。

2.2.3 氧化还原/酶敏感 免疫检查点阻断疗法在肿瘤的免疫治疗中占有重要位置，但由于肿瘤细胞的低免疫原性和CTL肿瘤浸润不足，免疫检查点阻断剂的应用受到限制[73]。PDT可诱导肿瘤细胞发生免疫原性细胞死亡，ATP释放增加，CRT和HMGB1表达增加[74-76]，因此将PDT和免疫检查点阻断剂联合应用是提高肿瘤免疫治疗效果的重要策略之一。

IDO-1是L-色氨酸沿犬尿氨酸途径代谢的关键酶,是潜在的肿瘤免疫治疗药物靶点。Gao等[77]制备一种肿瘤微环境响应型的可降解囊泡，联合应用PDT和免疫检查点阻断疗法。这种可降解囊泡中含有聚乙二醇化酶敏感的光敏剂PPa和还原敏感的IDO-1抑制剂NLG919前体药物。该前体药物囊泡在血液循环中稳定存在，当到达肿瘤部位后，接触到肿瘤微环境中的MMP-2，其表面的聚乙二醇冠掉落，剩余部分特异性积累到肿瘤组织，同时释放PPa起到光动力治疗效果，而还原敏感部分则与GSH反应后裂解释放NLG919，选择性地抑制IDO-1。2种药物的联合应用显著提高了肿瘤的免疫应答水平，增强肿瘤治疗效果。

2.3 多重刺激响应聚合物纳米递药系统

除了双重刺激响应聚合物纳米粒外，越来越多的研究人员开始注意到多重刺激响应聚合物纳米递药系统在肿瘤联合治疗当中的应用。这类将3种或3种以上响应信号集合到同一聚合物纳米递药系统的策略，不仅可以在肿瘤部位发挥作用，在纳米粒的制备、药物递送和药物释放等各个阶段也同样有效，既可以提高药物的载药量和稳定性，也可促进药物的精准释放和充分发挥药效，在肿瘤的免疫联合治疗中有着巨大的应用潜力。

Hou等[78]将MMP-2/9敏感、pH敏感和GSH敏感三者通过布尔逻辑组合在一个聚合物纳米体系当中。在这种高阶布尔逻辑前体药物纳米粒子（BLPNs）中，使用3个肿瘤部位刺激响应序列：MMP-2/9降解的肽序列GALGPG、二硫键和对酸敏感的2-（二异丙基氨基）甲基丙烯酸乙酯。这3部分的组合使得纳米体系在接触肿瘤基质中过表达的MMP-2/9时裂解，使得BLPN在肿瘤部位蓄积渗透，进入肿瘤细胞后，GSH介导BLPN在还原条件下降解，而酸性条件介导BLPN质子化，促进体内逃逸和药物释放。为了展示BLPN共递送免疫调节剂和联合免疫治疗的能力，Hou等[78]将PPa和NLG919 2种聚合物联合应用于前药共递送系统中。PPa光敏剂用于肿瘤的光动力治疗，并诱导肿瘤细胞的ICD；NLG919通过促进CTLs增殖并抑制调节性T细胞来缓解IDO-1诱导的免疫抑制性肿瘤微环境。BLPNs库通过是/与逻辑，利用肿瘤部位的内源性信号，实现对BLPNs解离和前药激活的选择性控制。该体系进一步证明BLPNs的肿瘤特异性分布和高效的免疫调节刺激激活作用。该BLPNs策略同样适用于其他免疫调节剂，为实现肿瘤高效精准的特异性免疫治疗开辟新途径。

3 结语和展望

肿瘤微环境刺激响应型聚合物纳米递药系统是通过化学手段修饰聚合物结构，用以敏感响应肿瘤部位的特征微环境，实现控制释药的目的。相比传统的药物递送手段，这类新型聚合物纳米递药系统显著改善传统递药系统安全性低、有效性差等问题，不仅增加了药物的载药量，提高其血液循环中的稳定性和生物相容性，增强纳米粒对肿瘤的靶向性，减少药物在血液循环中的泄漏和在正常机体组织中的累积，同时还增加细胞对药物的摄取以及所摄取药物疗效的发挥，有效地提高肿瘤免疫治疗疗效，解除免疫抑制，阻止癌细胞免疫逃逸。因此，刺激响应型聚合物在肿瘤的免疫联合治疗方面有着巨大的应用潜力和吸引力。

然而这类聚合物仍处于基础研究的初期阶段，所制得的纳米递药体系常面临制备步骤多且困难的缺点，如何设计开发制备方法简单的刺激响应型聚合物是未来研究人员需要攻克的一大难题。另外，由于刺激响应型聚合物制备条件较为复杂，结构难以确证，临床转化率低也成为继续发展这一纳米递药系统的一大阻碍。因此，探索开发简单高效的刺激响应型聚合物，并研究进一步发展其临床应用，是肿瘤微环境刺激响应型聚合物未来创新发展的方向。相信刺激响应型聚合物纳米递药系统的开发，