生物膜仿生納米制劑的研究進(jìn)展（下）

       近年來，隨著生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展，基于仿生技術(shù)的細(xì)胞膜介導(dǎo)的納米藥物遞送系統(tǒng)，因其有機(jī)整合了天然生物膜的低免疫原性、腫瘤靶向性和智能納米載體設(shè)計的可調(diào)控性、多功能性， 成為納米技術(shù)在腫瘤靶向治療的一種有前景的遞送策略。常見的生物膜仿生納米制劑主要有腫瘤細(xì)胞膜、紅細(xì)胞膜、血小板膜、白細(xì)胞膜、干細(xì)胞膜、細(xì)胞外囊泡（外泌體、微囊泡及凋亡小體）、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜以及復(fù)合生物膜等。

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       5、干細(xì)胞膜仿生遞藥系統(tǒng)

       干細(xì)胞是一類具有無限的或者永生的自我更新能力的細(xì)胞、能夠產(chǎn)生至少一種類型的、高度分化的子代細(xì)胞。主要包括胚胎干細(xì)胞、間充質(zhì)干細(xì)胞、造血干細(xì)胞等，其中間充質(zhì)干細(xì)胞易于在體外獲取，可大量培養(yǎng)，組學(xué)研究證明其表面存在與腫瘤細(xì)胞相互識別的靶點。因此，干細(xì)胞能夠靶向腫瘤細(xì)胞并追蹤浸潤的腫瘤細(xì)胞。干細(xì)胞膜仿生遞藥系統(tǒng)不僅保留了干細(xì)胞的復(fù)雜生物功能，同時保證了納米粒子在機(jī)體內(nèi)的循環(huán)時間。

       研究報道，采用傳統(tǒng)的共擠出方法將間充質(zhì)干細(xì)胞膜包被到二氧化硅納米粒用于腫瘤的光動力治療，結(jié)果發(fā)現(xiàn)新的納米平臺保留了間充質(zhì)干細(xì)胞的腫瘤靶向特性，能顯著增強(qiáng)腫瘤抑制功效，為腫瘤的光動力療法和光熱療法提供了新的思路。有學(xué)者設(shè)計一種可生物降解的二氧化錳（HMnO2）納米粒子（NP），并以人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞（hUC-MSC）膜包裹。藥效實驗表明靜脈注射該仿生藥物可顯著抑制腫瘤生長、復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移，并有效促進(jìn)樹突狀細(xì)胞的成熟，將效應(yīng) T 細(xì)胞招募到腫瘤中。以人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞膜作為納米粒藥物載體包裹異維A 酸，制備干細(xì)胞膜異維A 酸納米顆粒。體外透皮實驗結(jié)果表明異維A 酸的透皮能力顯著提高。體內(nèi)實驗結(jié)果顯示干細(xì)胞膜異維 A酸納米顆粒能有效減輕異維A 酸對皮膚的刺激性，對兔耳痤瘡模型的毛囊角栓及粉刺有明顯的改善。此外，將脂質(zhì)體膜與干細(xì)胞膜融合所構(gòu)建的融合膜作為一種新型的平臺技術(shù)，展現(xiàn)出藥物控釋、良好的穩(wěn)定性、體內(nèi)長循環(huán)和靶向遞送等優(yōu)勢。

       6、細(xì)胞外囊泡仿生遞藥系統(tǒng)

       細(xì)胞外囊泡根據(jù)大小和來源可分為外泌體、微囊泡和凋亡小體。外泌體是一種在生理或者病理情況下由細(xì)胞以胞吐的形式分泌到細(xì)胞外的胞外囊泡, 直徑約為40～100 nm，由脂質(zhì)雙分子層包繞而成。多種細(xì)胞在正常及病理狀態(tài)下均可分泌外泌體。其主要來源于細(xì)胞內(nèi)溶酶體微粒內(nèi)陷形成的多囊泡體，其選擇性地接收裝載細(xì)胞胞漿內(nèi)的核酸、蛋白及脂質(zhì)等物質(zhì)，再經(jīng)多囊泡體外膜與細(xì)胞膜融合后釋放到胞外基質(zhì)中。所有體外培養(yǎng)的細(xì)胞類型均可分泌外泌體，且外泌體天然存在于體液中，包括血液、唾液、尿液、腦脊液和乳汁中。外泌體具有較好的生物相容性以及包裹性能，外泌體除了包裹藥物達(dá)到遞送作用的同時，其自身也在腫瘤診斷和治療中也有著很大的潛能。

       研究證實，ATDC5-外泌體包載藥物 5Z-7 在體內(nèi)和體外實驗中均可緩解骨關(guān)節(jié)炎表型。減少藥物的用量和給藥頻率。微囊泡是細(xì)胞質(zhì)膜向細(xì)胞外突出形成的大囊泡，機(jī)體細(xì)胞在生理及病理狀態(tài)下皆可生成。以超速離心法收集間充質(zhì)干細(xì)胞來源小胞外囊泡，探究其對小鼠視網(wǎng)膜光損傷的作用及其可能的機(jī)制。實驗證明間充質(zhì)干細(xì)胞來源小胞外囊泡可以減輕藍(lán)光造成的視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)和功能損害，這種保護(hù)作用可能是通過抑制炎癥反應(yīng)來實現(xiàn)的。凋亡小體是胞膜皺縮內(nèi)陷，分割包裹胞質(zhì)，內(nèi)含 DNA 物質(zhì)及細(xì)胞器，形成泡狀小體。凋亡小體的形成可以通過發(fā)芽脫落，也可通過自噬體形成。研究認(rèn)為凋亡小體在體內(nèi)能被單核/巨噬細(xì)胞攝取，并隨著循環(huán)單核細(xì)胞的歸巢行為靶向聚集到腫瘤，并浸潤腫瘤的中心部位。因此其以凋亡小體負(fù)載雷西莫特（R848）納米粒再經(jīng) IR-820 修飾，可制備成功能化載藥凋亡小體（R848 NP/AB-IR），實驗表明 R848NP/AB 在體外可以激活樹突狀細(xì)胞（DCs），極化M2 型巨噬細(xì)胞為 M1，并且可以協(xié)同 aCD47 抗體增強(qiáng)巨噬細(xì)胞對腫瘤細(xì)胞的吞噬作用。

       7、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜仿生遞藥系統(tǒng)

       內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是真核細(xì)胞內(nèi)調(diào)節(jié)鈣穩(wěn)態(tài)、蛋白質(zhì)合成、加工及運輸十分重要的細(xì)胞器。由于細(xì)胞內(nèi)囊泡轉(zhuǎn)運從高爾基體回溯內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的工作原理，載藥顆粒可經(jīng)過非降解性"內(nèi)吞體-高爾基體-內(nèi)質(zhì)網(wǎng)"途徑轉(zhuǎn)運，有效躲避"內(nèi)吞體-溶酶體"途徑降解破壞，提高細(xì)胞攝取率。研究報道，采用從腫瘤細(xì)胞中提取的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜來修飾陽離子脂質(zhì)納米載體，可制備得到仿生型 siRNA 遞送載體。該仿生載體能有效促進(jìn)細(xì)胞攝取，并在細(xì)胞質(zhì)中顯著提高siRNA有效釋放量，明顯改善siRNA 基因沉默效應(yīng)和抗腫瘤效應(yīng)，其對原位 MCF-7 乳腺腫瘤裸鼠的腫瘤抑制率達(dá)到80%左右。

       8、復(fù)合生物膜仿生遞藥系統(tǒng)

       隨著膜仿生技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的研究關(guān)注到將兩種不同來源的細(xì)胞膜融合制備雜化膜仿生納米粒，以實現(xiàn)不同生物膜功能的有機(jī)結(jié)合。而選擇細(xì)胞膜的標(biāo)準(zhǔn)主要取決于不同細(xì)胞的獨特特征和疾病治療的需求。研究報道，使用紅細(xì)胞-血小板混合膜包被納米粒，具有來自兩種細(xì)胞的表面膜蛋白標(biāo)記物，由此產(chǎn)生的雙膜包被納米粒在小鼠模型中表現(xiàn)出良好的長循環(huán)和分布。與單膜紅細(xì)胞包被納米粒和血小板包被納米粒相比，雜化膜包被納米粒表現(xiàn)出兩種單膜包被納米粒的交叉特征。有學(xué)者設(shè)計了一種腫瘤細(xì)胞膜與紅細(xì)胞膜復(fù)合仿生納米遞藥系統(tǒng)，既保留了腫瘤細(xì)胞靶向的能力，又?jǐn)y帶了紅細(xì)胞產(chǎn)生并攜帶 CO 的功能?？墒?CO 在腫瘤中選擇性積累，并在紅光照射下原位生成CO，用于腫瘤的化療和氣體治療。

       基于生物膜包裹納米級天然微粒的仿生給藥系統(tǒng)可模擬人體內(nèi)源性物質(zhì)功能以及生物過程，將藥物準(zhǔn)確且靶向地遞送至目標(biāo)位置，達(dá)到精準(zhǔn)治療的目的，具有不良反應(yīng)小、治療效果佳以及低免疫原性的特點。但仿生納米藥物無論是開發(fā)時間還是生產(chǎn)成本，都是傳統(tǒng)研究團(tuán)隊無法躲避的現(xiàn)實問題。因此，基于生物膜的仿生納米藥物的研究以及應(yīng)用尚處于起步階段，在實驗生產(chǎn)中也存在一些挑戰(zhàn)和問題，一是生物膜的提取分離工藝不夠成熟，多是以反復(fù)凍融結(jié)合差速離心法來制備細(xì)胞膜，這種方法的優(yōu)點是簡便快捷，可短時間內(nèi)大量制備。但此法專屬性不強(qiáng)，制得的成品率無法保證，而且其他細(xì)胞碎片難以祛除，也降低了后續(xù)實驗的重復(fù)性。其二是生物膜的安全性問題。雖然大量研究證明生物膜仿生納米藥物具有低免疫原性，但驗證實驗依舊處于動物體的短時間內(nèi)進(jìn)行，對于人類機(jī)體來說，生物膜仿生納米藥物仍是異體物質(zhì)，長期是否會出現(xiàn)不良反應(yīng)還是未知的。同時，生物膜在包裹納米粒子時是否會引入熱源、病毒等也需考慮。另一方面，腫瘤細(xì)胞膜是否還保留致癌因素也是一個需要研究的問題。所以，如何開發(fā)出一種既省時省力，產(chǎn)品純度又高的細(xì)胞膜制備方法，并進(jìn)一步確認(rèn)其安全性仍是當(dāng)前亟待解決的問題。

       參考資料

       [1]張強(qiáng),羅曦,包永睿等.生物膜仿生納米制劑研究進(jìn)展[J/OL].中國藥科大學(xué)學(xué)報:1-15[2023-11-01].

       [2]黃領(lǐng)領(lǐng)，吳宏輝，許東航等.細(xì)胞膜仿生納米技術(shù)在腫瘤靶向遞藥系統(tǒng)中的研究進(jìn)展[J].藥學(xué)學(xué)報，2022，57(01):85-97+276.

       [3]石雯，胡芳芳，尹鐵英，王亞洲.細(xì)胞膜仿生修飾納米粒腫瘤治療的研究進(jìn)展[J].生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展，2022，(第3期).

       [4]賈洪鑫，張巖.細(xì)胞膜仿生納米遞藥系統(tǒng)在腫瘤治療中的研究進(jìn)展[J].中國科技期刊數(shù)據(jù)庫(醫(yī)藥)，2021，(第3期).

       作者簡介：小米蟲，藥品質(zhì)量研究工作者，長期致力于藥品質(zhì)量研究及藥品分析方法驗證工作，現(xiàn)就職于國內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司，從事藥品檢驗分析及分析方法驗證。