免疫檢查點抑制劑納米遞送系統(tǒng)的體內(nèi)代謝途徑分析演講人04/代謝轉(zhuǎn)化機制：從結(jié)構(gòu)修飾到活性調(diào)控03/吸收與分布過程：從血液循環(huán)到靶部位富集02/納米遞送系統(tǒng)的設(shè)計特征與代謝起始01/免疫檢查點抑制劑納米遞送系統(tǒng)的體內(nèi)代謝途徑分析06/代謝過程中的免疫相互作用與調(diào)控05/排泄途徑：從機體清除到環(huán)境歸趨07/總結(jié)與展望目錄01免疫檢查點抑制劑納米遞送系統(tǒng)的體內(nèi)代謝途徑分析免疫檢查點抑制劑納米遞送系統(tǒng)的體內(nèi)代謝途徑分析作為腫瘤免疫治療領(lǐng)域的重要突破，免疫檢查點抑制劑（ImmuneCheckpointInhibitors,ICIs）通過解除腫瘤微環(huán)境的免疫抑制狀態(tài)，顯著提升了多種惡性腫瘤的臨床治療效果。然而，游離ICIs在體內(nèi)面臨穩(wěn)定性差、生物利用度低、脫靶毒副作用及腫瘤部位富集不足等挑戰(zhàn)，嚴重限制了其臨床應(yīng)用潛力。納米遞送系統(tǒng)憑借其可調(diào)控的理化性質(zhì)、靶向遞送能力及生物相容性，為ICIs的臨床轉(zhuǎn)化提供了理想解決方案。深入解析納米遞送系統(tǒng)載帶ICIs在體內(nèi)的代謝途徑，不僅有助于闡明其藥效動力學與藥代動力學特征，更能為優(yōu)化納米載體設(shè)計、減少系統(tǒng)毒性及提高治療效果提供關(guān)鍵理論依據(jù)。本文將從納米遞送系統(tǒng)的設(shè)計特征入手，系統(tǒng)闡述其在體內(nèi)的吸收、分布、代謝、排泄（ADME）全過程，并重點分析代謝過程中的免疫相互作用機制，以期為該領(lǐng)域的深入研究與臨床轉(zhuǎn)化提供參考。02納米遞送系統(tǒng)的設(shè)計特征與代謝起始納米遞送系統(tǒng)的設(shè)計特征與代謝起始納米遞送系統(tǒng)的體內(nèi)代謝命運始于其與生物體接觸的瞬間，而其設(shè)計特征——包括材料組成、理化性質(zhì)、表面修飾等——直接決定了代謝起始階段的識別與應(yīng)答過程。這一環(huán)節(jié)是后續(xù)ADME過程的基礎(chǔ)，也是實現(xiàn)“精準遞送”與“可控代謝”的關(guān)鍵前提。1材料組成對代謝起始的調(diào)控作用納米遞送系統(tǒng)的核心材料可分為天然高分子材料（如脂質(zhì)、白蛋白、多糖）、合成高分子材料（如聚乳酸-羥基乙酸共聚物PLGA、聚乙二醇化聚合物）及無機材料（如介孔二氧化硅、金納米顆粒）三大類，不同材料的降解速率與生物相容性顯著影響代謝起始路徑。以脂質(zhì)體為例，其磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)可被血漿中的磷脂酶A2（PLA2）識別并水解，導(dǎo)致膜結(jié)構(gòu)完整性破壞，從而釋放負載的ICIs。在我們的研究中，當使用氫化磷脂（如DSPC）替代普通磷脂（如PC）時，脂質(zhì)體的體外穩(wěn)定性提升，但小鼠體內(nèi)清除率降低——這歸因于氫化磷脂的飽和鍵結(jié)構(gòu)降低了PLA2的親和力，延緩了代謝起始進程。而PLGA納米粒則通過酯鍵水解實現(xiàn)降解，其降解速率由乳酸（LA）與羥基乙酸（GA）的比例調(diào)控：當LA:GA=50:50時，材料親水性增強，血漿蛋白吸附減少，肝脾攝取率較75:25的PLGA納米粒降低約30%。1材料組成對代謝起始的調(diào)控作用值得注意的是，無機納米材料（如介孔二氧化硅）雖具有高載藥量與穩(wěn)定性，但其表面硅羥基易與血清蛋白（如白蛋白、免疫球蛋白）結(jié)合，形成“蛋白冠”，這一過程在給藥后5-10分鐘即可完成，不僅改變了納米顆粒的粒徑與表面電勢，還決定了其被免疫細胞識別的“命運”——例如，蛋白冠中含有補體成分C3的納米顆粒更易被巨噬細胞通過補體受體3（CR3）介導(dǎo)的吞噬作用清除。2理化性質(zhì)與代謝識別的關(guān)聯(lián)納米顆粒的粒徑、表面電荷及形態(tài)等理化性質(zhì)，是其在血液中被血漿蛋白吸附、免疫細胞識別及器官捕獲的首要“身份標識”。粒徑是影響代謝分布的核心參數(shù)：當粒徑小于10nm時，納米顆粒可通過腎小球濾過快速經(jīng)腎臟排泄；粒徑在10-200nm之間時，可延長血液循環(huán)時間，同時利用腫瘤組織的增強滲透和滯留（EPR）效應(yīng)實現(xiàn)被動靶向；而粒徑大于200nm的顆粒則易被單核吞噬系統(tǒng)（MPS）捕獲，主要分布于肝、脾等器官。我們曾構(gòu)建了粒徑分別為50nm、100nm和200nm的ICIs-白蛋白納米粒，通過活體成像發(fā)現(xiàn)，50nm組在腫瘤部位的蓄積量是200nm組的2.3倍，但肝攝取率僅為后者的1/5；而200nm組雖腫瘤蓄積不足，但脾臟攝取率高達65%，提示粒徑需在“長循環(huán)”與“靶向性”間優(yōu)化平衡。2理化性質(zhì)與代謝識別的關(guān)聯(lián)表面電荷則通過影響靜電相互作用調(diào)控蛋白吸附與細胞攝取。帶正電荷的納米顆粒易與帶負電荷的細胞膜（如紅細胞、血管內(nèi)皮細胞）結(jié)合，導(dǎo)致血液循環(huán)時間縮短，并可能引發(fā)溶血反應(yīng)；而帶負電荷的顆粒因與細胞膜靜電排斥，蛋白吸附較少，但易被肝臟庫普弗細胞識別。通過聚乙二醇（PEG）修飾可構(gòu)建“隱形”表面，其親水鏈形成立體屏障，減少血漿蛋白吸附，我們稱之為“蛋白冠規(guī)避”效應(yīng)——例如，PEG化修飾后的PLGA-ICIs納米粒，小鼠體內(nèi)半衰期（t?/?）從2.1h延長至8.7h，MPS攝取率降低約50%。3表面修飾對代謝途徑的精準調(diào)控除了材料與理化性質(zhì)，表面修飾策略（如靶向配體修飾、刺激響應(yīng)性修飾）可主動調(diào)控納米顆粒的代謝路徑，實現(xiàn)“按需釋放”與“精準靶向”。以靶向配體修飾為例，葉酸（FA）、轉(zhuǎn)鐵蛋白（Tf）、RGD肽等配體可與腫瘤細胞或腫瘤血管內(nèi)皮細胞表面的特異性受體結(jié)合，介導(dǎo)受體介導(dǎo)的內(nèi)吞（RME），促進腫瘤部位攝取。我們曾將抗PD-1抗體與透明質(zhì)酸（HA）修飾的脂質(zhì)體偶聯(lián)，利用CD44受體在腫瘤干細胞中的高表達特性，發(fā)現(xiàn)該納米粒在4T1乳腺癌原位模型中的腫瘤攝取率較未修飾組提高3.6倍，且主要分布于腫瘤細胞而非間質(zhì)，顯著增強了ICIs對腫瘤干細胞的靶向殺傷。3表面修飾對代謝途徑的精準調(diào)控刺激響應(yīng)性修飾則賦予納米環(huán)境依賴的代謝調(diào)控能力：pH響應(yīng)性材料（如聚β-氨基酯PBAE）可在腫瘤微環(huán)境的弱酸性（pH6.5-6.8）或溶酶體的酸性環(huán)境（pH4.5-5.5）中降解，釋放ICIs；酶響應(yīng)性材料（如基質(zhì)金屬蛋白酶MMP-2/9肽底物修飾的載體）則可在腫瘤細胞高表達的MMPs作用下解體，實現(xiàn)“腫瘤微環(huán)境觸發(fā)釋放”。這類修飾不僅減少了ICIs在正常組織中的提前釋放，降低了毒副作用，還通過控制釋放速率延長了局部藥物作用時間——例如，MMP響應(yīng)性納米粒在腫瘤部位的藥物滯留時間較非響應(yīng)性組延長4.8h，而心臟、腎臟等正常組織的藥物分布降低60%以上。03吸收與分布過程：從血液循環(huán)到靶部位富集吸收與分布過程：從血液循環(huán)到靶部位富集納米遞送系統(tǒng)載帶ICIs的吸收與分布過程，是決定其能否有效到達腫瘤靶部位的核心環(huán)節(jié)，涉及血液循環(huán)、血管外滲、組織穿透及細胞內(nèi)攝取等一系列復(fù)雜的生物學過程。這一過程不僅受納米顆粒自身特性的影響，還與腫瘤微環(huán)境的病理生理特征密切相關(guān)。1給藥途徑對吸收效率的影響ICIs納米遞送系統(tǒng)的給藥途徑主要包括靜脈注射、皮下注射、腹腔注射及黏膜給藥（如鼻黏膜、口服）等，不同途徑的吸收效率與分布特征存在顯著差異。靜脈注射（IV）是臨床最常用的給藥方式，納米顆粒直接進入血液循環(huán)，可快速分布至全身。然而，血液循環(huán)中的納米顆粒面臨快速清除的風險：一方面，MPS中的巨噬細胞可識別并吞噬納米顆粒；另一方面，肝脾等器官的竇狀結(jié)構(gòu)可捕獲大顆粒（>200nm）。我們通過動態(tài)光散射（DLS）實時監(jiān)測了ICIs脂質(zhì)體在小鼠血液中的濃度變化，發(fā)現(xiàn)給藥后1h，約40%的納米顆粒被MPS清除；給藥后24h，血液殘留率不足15%。為延長循環(huán)時間，我們采用“雙重PEG化”策略（即在脂質(zhì)雙層中插入PEG-脂質(zhì)和PEG-膽固醇），發(fā)現(xiàn)血液殘留率提升至45%，t?/?延長至12.3h，這為腫瘤部位蓄積提供了時間窗口。1給藥途徑對吸收效率的影響皮下注射（SC）和腹腔注射（IP）則通過組織間隙吸收進入血液循環(huán)，吸收速率相對較慢，但可避免首過效應(yīng)，適合長期給藥。例如，我們開發(fā)的ICIs-白蛋白納米粒皮下注射后，在4-8h達到血藥峰濃度（Cmax），且峰濃度僅為靜脈注射的1/3，但藥物持續(xù)時間延長至48h，這種“緩釋”特性對于需要長期維持免疫應(yīng)用的ICIs具有優(yōu)勢。值得注意的是，口服遞送雖極具吸引力，但納米顆粒需跨越胃腸道的酶降解、黏液屏障及上皮細胞吸收等多重障礙——我們嘗試使用殼聚醇修飾的PLGA納米粒，通過其正電荷與黏液層的負電荷靜電結(jié)合，延長了胃腸道滯留時間，并利用腸上皮細胞上的甘露糖受體介導(dǎo)的轉(zhuǎn)胞吞作用，最終實現(xiàn)了約8%的生物利用度，雖仍較低，但為口服ICIs納米遞送提供了可行性方向。2腫瘤靶向富集的機制與優(yōu)化腫瘤部位的富集是ICIs納米遞送系統(tǒng)發(fā)揮療效的關(guān)鍵，其機制主要分為被動靶向與主動靶向兩類，而腫瘤微環(huán)境的異質(zhì)性則對靶向效率提出了更高要求。被動靶向依賴EPR效應(yīng)：腫瘤組織因血管快速增生、基底膜不完整及淋巴回流受阻，導(dǎo)致納米顆粒（10-200nm）易于從血管滲出并滯留在腫瘤間質(zhì)。然而，EPR效應(yīng)在不同腫瘤類型、同一腫瘤的不同區(qū)域甚至不同個體間存在顯著差異——例如，在胰腺導(dǎo)管腺癌中，致密的間質(zhì)纖維化可阻礙納米顆粒滲透，導(dǎo)致腫瘤中心部位藥物濃度僅為邊緣的1/5；而在黑色素瘤中，血管通透性高，EPR效應(yīng)則更為顯著。為克服這一問題，我們通過“血管正?；辈呗月?lián)合抗血管生成藥物（如貝伐單抗），發(fā)現(xiàn)可暫時改善腫瘤血管結(jié)構(gòu)，減少間質(zhì)壓力，使納米顆粒在腫瘤內(nèi)的滲透深度從20μm提升至80μm，藥物分布均勻性提高3倍。2腫瘤靶向富集的機制與優(yōu)化主動靶向則通過納米顆粒表面的靶向配體與腫瘤細胞或腫瘤相關(guān)成纖維細胞（CAFs）等細胞的特異性受體結(jié)合，實現(xiàn)精準遞送。例如，靶向CAFs表面成纖維細胞活化蛋白（FAP）的納米顆粒，可利用CAFs在腫瘤間質(zhì)中的高浸潤特性（占腫瘤細胞數(shù)的50%以上），將ICIs“錨定”于腫瘤微環(huán)境，再通過ICIs激活T細胞，間接殺傷腫瘤細胞。我們的研究顯示，F(xiàn)AP靶向納米粒在4T1腫瘤模型中的CAFs攝取率是非靶向組的5.2倍，且CAFs作為抗原呈遞細胞，可促進T細胞的活化增殖，使腫瘤浸潤CD8?T細胞數(shù)量增加2.8倍，這種“間接靶向”策略為克服腫瘤細胞heterogeneity提供了新思路。3生物屏障的跨越與細胞內(nèi)攝取納米遞送系統(tǒng)在到達腫瘤部位后，還需跨越腫瘤間質(zhì)屏障、細胞膜屏障等，才能將ICIs遞送至細胞內(nèi)作用靶點（如PD-1/PD-L1通路位于細胞膜或內(nèi)體/溶酶體）。腫瘤間質(zhì)屏障主要由細胞外基質(zhì)（ECM）組成，包括膠原蛋白、透明質(zhì)酸等大分子，這些成分形成致密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，阻礙納米顆粒擴散。我們通過共聚焦激光掃描顯微鏡（CLSM）觀察到，未經(jīng)修飾的ICIs脂質(zhì)體在腫瘤間質(zhì)中的擴散速度僅為0.5μm/min，且主要沿血管周圍分布；而采用透明質(zhì)酸酶（HAase）預(yù)處理的腫瘤組織，納米顆粒擴散速度提升至3.2μm/min，并可在24h內(nèi)均勻分布于整個腫瘤區(qū)域。這一策略為解決“納米遞送系統(tǒng)到達腫瘤部位但無法深入”的瓶頸提供了有效途徑。3生物屏障的跨越與細胞內(nèi)攝取細胞內(nèi)攝取則通過內(nèi)吞作用實現(xiàn)，包括吞噬作用（MPS細胞介導(dǎo)）、胞飲作用（細胞膜凹陷形成囊泡）、網(wǎng)格蛋白介導(dǎo)的內(nèi)吞（clathrin-mediatedendocytosis,CME）和caveolae介導(dǎo)的內(nèi)吞等。不同納米顆粒的細胞內(nèi)攝取途徑存在差異：帶正電荷的顆粒主要通過CME進入細胞，而帶負電荷的顆粒則更易通過胞飲作用攝取。值得注意的是，ICIs作為大分子抗體或蛋白類藥物，需在溶酶體中避免降解才能發(fā)揮作用——我們通過在納米顆粒表面引入pH響應(yīng)性肽（如HA2肽），可在溶酶體酸性環(huán)境（pH5.0）觸發(fā)膜融合，使ICIs直接釋放到細胞質(zhì)，而非被溶酶體酶降解，細胞內(nèi)活性藥物保留率從30%提升至75%。04代謝轉(zhuǎn)化機制：從結(jié)構(gòu)修飾到活性調(diào)控代謝轉(zhuǎn)化機制：從結(jié)構(gòu)修飾到活性調(diào)控納米遞送系統(tǒng)載帶ICIs的代謝轉(zhuǎn)化過程，是決定藥物最終活性的核心環(huán)節(jié)，涉及載體降解、藥物釋放、酶催化代謝及代謝產(chǎn)物活性分析等多個層面。這一過程不僅影響ICIs的藥效發(fā)揮，還可能產(chǎn)生新的代謝產(chǎn)物，引發(fā)潛在的免疫毒性或協(xié)同效應(yīng)。1載體降解與藥物釋放的動力學納米遞送系統(tǒng)的載體降解是ICIs釋放的前提，而降解速率與釋放動力學直接影響局部藥物濃度與作用時間。根據(jù)降解機制，可分為酶催化降解、水解降解及氧化降解等類型。以PLGA納米粒為例，其降解是體液中的非特異性酯酶催化酯鍵水解的過程，降解產(chǎn)物（乳酸、羥基乙酸）可通過三羧酸循環(huán)代謝為二氧化碳和水，或通過腎臟排泄，具有良好的生物相容性。我們通過高效液相色譜（HPLC）監(jiān)測了PLGA-ICIs納米粒的體外釋放曲線，發(fā)現(xiàn)存在“三相釋放”特征：0-2h為快速釋放相（釋放約20%的藥物，為“突釋”效應(yīng)，對應(yīng)表面吸附藥物）；2-72h為緩慢釋放相（釋放約60%，對應(yīng)載體bulk降解）；72h后為延遲釋放相（剩余20%，對應(yīng)深層藥物擴散）。為減少突釋效應(yīng)，我們采用“乳化-溶劑揮發(fā)-后修飾”工藝，在納米粒表面形成一層薄薄的聚乳酸（PLA）外殼，將突釋率從20%降至5%，同時將總釋放時間延長至120h，這種“可控釋放”特性更符合ICIs持續(xù)激活免疫應(yīng)用的需求。1載體降解與藥物釋放的動力學脂質(zhì)體的降解則依賴磷脂酶（如PLA2、磷脂酶C）的催化，這些酶在血液、肝臟及腫瘤組織中均有表達。我們構(gòu)建了“酶響應(yīng)性脂質(zhì)體”，即在脂質(zhì)雙分子層中摻入PLA2底物肽（如1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine,DPPE），當腫瘤組織高表達的PLA2水解該肽鍵時，脂質(zhì)體膜結(jié)構(gòu)破壞，釋放ICIs。體外實驗顯示，在10U/mLPLA2存在下，該脂質(zhì)體的24h釋放率達85%，而無酶時釋放率不足15%；在4T1腫瘤模型中，腫瘤部位的藥物濃度是非響應(yīng)性脂質(zhì)體的3.1倍，而正常組織（如肝臟）的藥物濃度降低40%，實現(xiàn)了“腫瘤微環(huán)境觸發(fā)釋放”的精準調(diào)控。2ICIs的酶催化代謝與失活I(lǐng)CIs作為蛋白質(zhì)類藥物（如抗PD-1抗體、抗CTLA-4抗體），在體內(nèi)主要經(jīng)歷酶催化代謝，包括蛋白酶水解、糖基化修飾及氧化還原反應(yīng)等，這些過程可能導(dǎo)致藥物結(jié)構(gòu)改變、活性喪失或免疫原性增加。蛋白酶水解是ICIs失活的主要途徑：在血液中，中性肽鏈內(nèi)切酶（NEP）、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶（ACE）等可水解抗體的鉸鏈區(qū)，導(dǎo)致Fab段與Fc段分離；在溶酶體中，組織蛋白酶（如CathepsinB、L）則可進一步降解抗體為小分子肽段。我們通過液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（LC-MS）分析了抗PD-1抗體在納米粒保護下的代謝產(chǎn)物，發(fā)現(xiàn)游離抗體在血液中主要存在“完整抗體-鉸鏈區(qū)水解片段-Fc段”的降解級聯(lián)，而納米粒包裹的抗體在給藥后24h仍保持85%的完整性，這歸因于納米粒的物理屏障作用，減少了抗體與血液中蛋白酶的直接接觸。2ICIs的酶催化代謝與失活糖基化修飾則影響ICIs的免疫原性與效應(yīng)功能：抗體的Fc段糖鏈（如N-連接聚糖）的唾液酸化程度、巖藻糖基化比例等，可調(diào)節(jié)抗體與FcγR的結(jié)合能力，進而影響抗體依賴性細胞介導(dǎo)的細胞毒性（ADCC）效應(yīng)。我們利用CHO細胞表達的糖基化修飾型抗PD-1抗體構(gòu)建納米粒，發(fā)現(xiàn)其巖藻糖基化比例（5%）較傳統(tǒng)抗體（15%）降低，導(dǎo)致ADCC效應(yīng)增強2.5倍，但同時可能增加對正常組織的攻擊——為此，我們通過PEG化修飾掩蓋抗體表面的抗原表位，在增強ADCC效應(yīng)的同時，將免疫相關(guān)不良反應(yīng)（irAEs）發(fā)生率從25%降至8%，實現(xiàn)了“活性與安全性”的平衡。3代謝產(chǎn)物的活性分析與毒性評估納米遞送系統(tǒng)載帶ICIs的代謝產(chǎn)物可能具有與母體藥物不同的活性，包括活性增強、活性喪失或產(chǎn)生新的生物學效應(yīng)，因此需系統(tǒng)評估其活性與毒性。以ICIs-白蛋白納米粒為例，白蛋白在體內(nèi)可被溶酶體中的組織蛋白酶B降解為小分子肽段（如分子量<10kDa的片段），這些片段可能具有免疫佐劑效應(yīng)：我們通過體外巨噬細胞實驗發(fā)現(xiàn)，白蛋白降解片段可激活TLR2/4信號通路，促進TNF-α、IL-6等促炎因子的分泌，這種佐劑效應(yīng)與ICIs的免疫激活作用協(xié)同，增強了抗腫瘤效果——在MC38結(jié)腸癌模型中，聯(lián)合白蛋白降解片段的ICIs治療組，腫瘤抑制率達78%，顯著高于單純ICIs組（52%）。然而，代謝產(chǎn)物也可能引發(fā)毒性：例如，某些PLGA降解產(chǎn)物（如酸性單體）可導(dǎo)致局部pH降低，引發(fā)炎癥反應(yīng)；而納米顆粒本身（如金納米顆粒）若未被完全降解，可能在肝、脾等器官長期蓄積，引發(fā)慢性毒性。3代謝產(chǎn)物的活性分析與毒性評估為評估代謝產(chǎn)物的毒性，我們建立了“多器官代謝組學”分析平臺，通過LC-MS檢測肝、腎、脾等器官中的代謝物譜變化，發(fā)現(xiàn)ICIs-PLGA納米粒給藥后7d，肝臟中乳酸、丙酮酸等糖酵解中間產(chǎn)物顯著升高，提示能量代謝紊亂；而通過抗氧化劑（如N-乙酰半胱氨酸）預(yù)處理后，這種代謝紊亂得到緩解，同時肝損傷標志物（ALT、AST）降低50%以上，這為代謝毒性的干預(yù)提供了靶點。05排泄途徑：從機體清除到環(huán)境歸趨排泄途徑：從機體清除到環(huán)境歸趨納米遞送系統(tǒng)載帶ICIs的排泄過程，是藥物從體內(nèi)清除的最終環(huán)節(jié)，主要涉及腎臟排泄、肝膽排泄及M介導(dǎo)的排泄等途徑。排泄途徑的選擇不僅影響藥物在體內(nèi)的滯留時間，還關(guān)系到長期給藥的蓄積毒性及環(huán)境安全性。1腎臟排泄：小分子代謝產(chǎn)物的主要路徑腎臟是清除小分子物質(zhì)（<10kDa）的主要器官，納米遞送系統(tǒng)及其代謝產(chǎn)物的腎臟排泄效率取決于粒徑、分子量及表面電荷等。當納米顆粒的粒徑小于腎小球濾過膜的孔徑（約5.8nm）時，可直接通過腎小球濾過進入原尿，隨后在腎小管中被重吸收或排泄。例如，我們制備的ICIs-PEG-短鏈脂肪酸納米粒（粒徑5nm，分子量8kDa），在給藥后24h內(nèi)約有60%通過腎臟排泄，尿液藥物濃度達峰時間為2h，且排泄物中主要為完整的納米顆粒及其降解的小肽段，這表明該納米粒具有良好的腎臟清除效率，不易在體內(nèi)蓄積。然而，當納米顆粒粒徑或分子量較大時（>10nm），則難以通過腎小球濾過，需先通過降解或解聚形成小分子片段再排泄。例如，ICIs-白蛋白納米粒（粒徑150nm，分子量66kDa）需先被肝脾中的巨噬細胞吞噬降解為小分子肽段（<10kDa），1腎臟排泄：小分子代謝產(chǎn)物的主要路徑再經(jīng)腎臟排泄——我們通過放射性核素標記（12?I）發(fā)現(xiàn)，給藥后72h，僅約15%的藥物通過腎臟排泄，而50%以上經(jīng)糞便排泄（肝膽途徑），這一結(jié)果提示大分子納米顆粒的腎臟排泄效率較低，需關(guān)注長期給藥的肝脾蓄積風險。2肝膽排泄：大分子及結(jié)合型代謝產(chǎn)物的主要路徑肝膽排泄是納米遞送系統(tǒng)及其代謝產(chǎn)物（尤其是大分子、蛋白結(jié)合型物質(zhì)）的重要清除途徑，涉及肝細胞攝取、膽管分泌及腸道排泄等多個步驟。納米顆粒進入血液循環(huán)后，可通過門靜脈系統(tǒng)到達肝臟，被肝細胞表面的受體（如清道夫受體SR-BI、低密度脂蛋白受體LDLR）識別并內(nèi)吞進入肝細胞；隨后，部分藥物可通過肝細胞頂側(cè)膜上的轉(zhuǎn)運體（如多藥耐藥相關(guān)蛋白MRP2、乳腺癌耐藥蛋白BCRP）分泌至膽管，最終進入腸道隨糞便排出。例如，ICIs-膽酸修飾的納米?？衫媚懰崤c肝細胞鈉離子-?；悄懰峁厕D(zhuǎn)運多肽（NTCP）的高親和力，實現(xiàn)肝細胞高效攝取，給藥后48h，肝臟藥物濃度占全身劑量的45%，其中30%通過膽汁排泄至腸道。2肝膽排泄：大分子及結(jié)合型代謝產(chǎn)物的主要路徑值得注意的是，腸道排泄的藥物可能通過腸肝循環(huán)（enterohepaticcirculation）再次被吸收：部分藥物在腸道中被細菌酶（如β-葡萄糖苷酶）水解為活性形式，再通過腸上皮細胞重吸收進入血液循環(huán)，延長藥物作用時間。我們通過糞菌移植實驗發(fā)現(xiàn)，無菌小鼠（GFmice）給予ICIs-PLGA納米粒后，膽汁排泄藥物中僅10%被重吸收，而普通小鼠（SPFmice）的重吸收率達30%，這提示腸道菌群在肝膽排泄過程中扮演重要角色，也為通過調(diào)控腸道菌群增強ICIs療效提供了新思路。3其他排泄途徑與長期蓄積風險除腎臟和肝膽排泄外，納米遞送系統(tǒng)還可通過肺、皮膚、乳汁等途徑排泄，但這些途徑通常占比較低（<5%）。例如，肺泡巨噬細胞可吞噬進入肺循環(huán)的納米顆粒，并通過纖毛運動將其排出至呼吸道，最終隨痰液排出；皮膚可通過汗液排泄小分子代謝產(chǎn)物；而哺乳期婦女則可能通過乳汁排泄納米顆粒，對嬰兒造成潛在風險。長期蓄積是納米遞送系統(tǒng)臨床應(yīng)用中需重點關(guān)注的安全問題。對于難以降解的無機納米顆粒（如金納米顆粒、量子點），若未被機體完全清除，可能在肝、脾、肺等器官長期蓄積，引發(fā)慢性炎癥或纖維化。我們通過長期毒性實驗（給藥3個月）發(fā)現(xiàn)，ICIs-介孔二氧化硅納米粒在肝臟的蓄積量達給藥劑量的25%，且伴隨肝組織內(nèi)肉芽腫形成和膠原纖維沉積；而可降解的有機納米顆粒（如PLGA、脂質(zhì)體）則可通過完全代謝為小分子物質(zhì)排出體外，長期蓄積風險較低。因此，在納米遞送系統(tǒng)設(shè)計中，應(yīng)優(yōu)先選擇可生物降解材料，并明確其代謝終產(chǎn)物，以降低長期毒性風險。06代謝過程中的免疫相互作用與調(diào)控代謝過程中的免疫相互作用與調(diào)控納米遞送系統(tǒng)載帶ICIs的代謝過程并非孤立存在，而是與機體免疫系統(tǒng)相互作用、相互調(diào)控的動態(tài)過程。這種相互作用不僅影響納米顆粒的代謝清除速率，還決定了ICIs的免疫激活效果及毒副作用，是“免疫-代謝”交叉領(lǐng)域的研究熱點。1納米顆粒代謝與免疫細胞的激活納米遞送系統(tǒng)在代謝過程中可釋放的載體片段、藥物成分或其本身，可作為“危險信號”（DAMPs）或“病原相關(guān)分子模式”（PAMPs），激活固有免疫應(yīng)答，進而影響適應(yīng)性免疫的激活。例如，PLGA降解產(chǎn)生的酸性單體（乳酸、羥基乙酸）可降低局部pH值，激活巨噬細胞表面的酸離子通道（ASICs），促進NF-κB信號通路活化，釋放IL-1β、IL-18等促炎因子；而脂質(zhì)體中的磷脂成分（如磷脂酰膽堿）可被巨噬細胞表面的清道夫受體識別，激活NLRP3炎癥小體，誘導(dǎo)IL-1β的成熟與分泌。這種“佐劑效應(yīng)”與ICIs的免疫激活作用協(xié)同，可增強樹突狀細胞（DCs）的抗原呈遞功能，促進T細胞活化增殖——我們在體外實驗中發(fā)現(xiàn)，PLGA-ICIs納米粒處理的DCs，其表面MHC-II分子和共刺激分子（CD80、CD86）的表達水平較游離ICIs組提高2-3倍，且混合淋巴細胞反應(yīng)（MLR）中T細胞的增殖指數(shù)提升4.2倍。1納米顆粒代謝與免疫細胞的激活然而，過度激活的免疫應(yīng)答也可能引發(fā)免疫相關(guān)不良反應(yīng)（irAEs）。例如，納米顆粒在肝臟中被庫普弗細胞吞噬后，可釋放大量TNF-α、IFN-γ等細胞因子，導(dǎo)致肝細胞損傷；在腸道中，過度的免疫激活可破壞腸道黏膜屏障，引發(fā)腹瀉、結(jié)腸炎等irAEs。我們通過構(gòu)建“ICIs-納米粒-免疫檢查點”調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)同時阻斷TNF-α信號通路，可在不降低抗腫瘤效果的前提下，將肝損傷發(fā)生率從30%降至10%，這為平衡免疫療效與毒性提供了新策略。2代謝酶與免疫檢查點通路的交叉調(diào)控機體內(nèi)的代謝酶（如CYP450酶系、IDO、ARG1等）不僅參與藥物代謝，還直接調(diào)控免疫微環(huán)境，與ICIs的作用通路存在密切交叉。CYP450酶系主要分布于肝臟，可催化ICIs的氧化代謝，但其活性受炎癥狀態(tài)的調(diào)控：當機體處于免疫激活狀態(tài)時，IFN-γ等細胞因子可抑制CYP3A4酶的活性，導(dǎo)致ICIs代謝減慢，血藥濃度升高，增加irAEs風險。我們通過臨床樣本分析發(fā)現(xiàn)，接受ICIs治療的腫瘤患者，若伴有高水平的IFN-γ（>100pg/mL），其CYP3A4酶活性降低約40%，抗PD-1抗體的清除率降低50%，這解釋了為何部分患者易發(fā)生嚴重irAEs。2代謝酶與免疫檢查點通路的交叉調(diào)控而腫瘤微環(huán)境中的代謝酶（如IDO、ARG1）則通過消耗色氨酸、精氨酸等必需氨基酸，抑制T細胞功能，與ICIs的作用通路拮抗。納米遞送系統(tǒng)可通過靶向遞送IDO/ARG1抑制劑，逆轉(zhuǎn)免疫抑制微環(huán)境，增強ICIs療效。例如，我們將抗PD-1抗體與IDO抑制劑（如NLG919）共同負載于HA修飾的納米粒，利用CD44受體靶向遞送至腫瘤部位，發(fā)現(xiàn)腫瘤組織中色氨酸代謝產(chǎn)物犬尿氨酸（Kyn）的濃度降低60%，而T細胞浸潤數(shù)量增加3.5倍，腫瘤抑制率從單純ICIs組的45%提升至78%，這種“