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南方医科大学Nature BME:预先静脉注射免疫球蛋白,破局PEG化纳米药物免疫清除困境!

小奇
2026-04-29


纳米药物是精准诊疗的重要载体,PEG 化修饰作为延长纳米药物血液循环时间、规避单核吞噬细胞系统(MPS)识别清除的主流技术,已支撑超 40 款纳米药物获批临床。但重复给药时,PEG 化纳米粒子会诱导机体产生抗 PEG 抗体,引发加速血液清除(Accelerated blood clearanceABC 效应,导致二次给药后药物快速清除、肿瘤富集锐减、疗效大幅下降,同时伴随补体激活相关假性过敏(CARPA)等安全风险,成为纳米药物重复给药的核心临床瓶颈。现有材料改造、免疫干预等策略存在工艺复杂、安全性未知、通用性差等问题,亟需临床友好型普适解决方案。


成果简介

针对 PEG 修饰纳米药物普遍存在的ABC效应临床瓶颈,南方医科大学汪枭睿等人创新性建立FDA 获批药物 IVIG(静脉注射免疫球蛋白) 预注射干预新策略。研究证实,该方案可全局调控体内免疫稳态、短暂抑制单核吞噬系统功能,从根源逆转 PEG 化纳米药物的 ABC 清除效应。依托所用药物临床成熟、操作简便、适配多类纳米制剂的核心优势,该免疫调控干预手段临床转化门槛低,为解决长效循环纳米药物体内快速清除难题、推动纳米抗肿瘤治疗临床落地提供了全新可行的转化方向。

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图 | 静脉注射免疫球蛋白逆转纳米药物免疫原性清除的示意图

IVIG 预干预逆转脂质纳米粒 ABC 效应

研究构建 PEG 化脂质纳米粒(LNPs)重复给药小鼠模型,证实重复注射引发显著 ABC 效应,药物循环半衰期从 4.7 h 骤降至 0.6 hIVIG 预注射可剂量与时间依赖性逆转该效应,最优条件为给药前 12 h10 mg / 只,使药物半衰期提升 6.8 倍,药代动力学恢复至首次给药水平;该效果不受 PEG 分子量(1k–10k Da)、给药间隔与频次影响,适配多场景临床给药方案。机制验证显示,IVIGFc 段是核心功能单元,IgG1 亚型主导 ABC 效应逆转作用。

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图 | 静脉注射免疫球蛋白预处理逆转脂质纳米粒的加速血液清除效应

IVIG 阻断外周血与肝脏 MPS 细胞对纳米粒的摄取

体外细胞实验证实,IVIG 可浓度依赖性抑制 RAW264.7 巨噬细胞对 LNPs 的吞噬,该作用通过封闭巨噬细胞 Fc 受体实现;体内实验显示,IVIG 预干预可显著降低外周血单个核细胞、中性粒细胞对二次给药 LNPs 的摄取,使其水平回归首次给药状态;肝脏作为 MPS 核心器官,重复给药后库普弗细胞对纳米粒吞噬显著增强,IVIG 可高效阻断该过程,减少肝脏蓄积、降低免疫清除强度,同时不影响机体长期异物清除功能。

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图 | 静脉注射免疫球蛋白在体外及外周血中阻断单核吞噬系统细胞对脂质纳米粒的摄取作用

IVIG 抑制纳米粒免疫原性与补体 - 细胞因子轴激活

IVIG 可显著抑制脾脏白髓 B 细胞活化,降低抗 PEG IgG  IgM 的生成水平;同时调控纳米粒表面蛋白冠组成,减少免疫球蛋白与补体蛋白吸附,抑制补体经典通路激活;并下调 IL-10IFN-γ 等炎症因子水平,重塑机体免疫微环境,从抗体生成、补体激活、细胞因子调控多维度阻断免疫原性清除通路。

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图 | 静脉注射免疫球蛋白对脂质纳米粒在小鼠体内的生物分布及肝脏单核吞噬系统清除脂质纳米粒的阻断作用

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图 | 静脉注射免疫球蛋白抑制脾脏内脂质纳米粒的免疫原性

IVIG 预干预显著提升纳米药物抗肿瘤疗效

以载紫杉醇脂质纳米粒(LNPs-PTX)为模型药物,IVIG 预干预使纳米药物在大肿瘤(≈350 mm³)中的富集提升2.35 倍,肝脏蓄积降低 1.97 倍;在小、中、大三种肿瘤模型中,肿瘤抑制率分别提升至 96%85%81%,大肿瘤治疗效果提升近 4倍;联合治疗呈现显著尺寸依赖性协同效应,大肿瘤协同指数低至 0.039,同时显著延长荷瘤小鼠中位生存期,且无明显器官毒性。

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图 | 静脉注射免疫球蛋白预处理提升载紫杉醇脂质纳米粒对大肿瘤的抗肿瘤疗效

IVIG 逆转 ABC 效应的普适性与种属适配性

该策略对 PEG 化单链纳米粒(SCNPs)、PEG化胶束纳米粒(PCLNPs)、非 PEG 化磁性纳米粒(FluidMAG)等类不同结构、尺寸纳米材料均有效,可提升磁性纳米粒肿瘤靶向富集 7.6 倍,兼具诊断与治疗增强价值;人源 IVIG 在人源化 FcR 小鼠模型中可完全恢复逆转 ABC 效应的功能,证实Fc 受体兼容性是核心决定因素,支撑临床人体转化。

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图 | 静脉注射免疫球蛋白预处理逆转加速血液清除效应的普适性验证


小结

本研究突破纳米药物 PEG 化免疫原性的临床困境,建立IVIG 预干预这一简单、安全、通用的免疫调控新范式:通过 Fc 段介导瞬时阻断 MPS、抑制抗PEG 抗体生成、调控补体 - 细胞因子轴,全方位逆转纳米药物免疫原性清除与 ABC 效应,显著提升肿瘤(尤其大肿瘤)诊疗效能。该策略无需改造纳米药物、依托已上市药物,可快速适配临床各类纳米药物重复给药场景,为纳米医学突破临床转化瓶颈提供全新技术路径与理论支撑。


参考文献:

Lai, K., He, P., He, Y. et al. Pre-intervention with intravenous immunoglobulin reverses the immunogenic clearance of PEGylated nanomedicines. Nat. Biomed. Eng (2026). 

https://doi.org/10.1038/s41551-026-01661-3



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