基于細(xì)胞膜仿生策略的納米顆粒在腫瘤治療中的應(yīng)用＊

任雅靜，李慧，倪頻越，繆臣琳，馮詩倪，陳付學(xué)

上海大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，上海 200444

癌癥是人類最主要的死亡原因之一，大約有1/5的死亡是由癌癥引起的[1]，僅2018年美國就有超過609 000人死于癌癥[2]。傳統(tǒng)的治療方法如外科手術(shù)、放射治療、化學(xué)療法等[3]在實(shí)際應(yīng)用中都存在一定局限。手術(shù)治療往往不能完全清除人體內(nèi)所有的癌細(xì)胞；化學(xué)療法易增加機(jī)體耐藥性[4]并引起不良反應(yīng)[5]；放射療法治療周期長且對人體有明顯的毒副作用。一些新型療法如免疫檢查點(diǎn)抑制劑[6-7]、靶向藥物[8-9]及CAR-T[10-11]等在腫瘤的治療中發(fā)揮了重要作用，但也存在耐藥性和嚴(yán)重不良反應(yīng)等缺陷。近年來，隨著納米技術(shù)的發(fā)展，納米顆粒開始逐漸用于癌癥的新型療法中。

特殊的物理化學(xué)結(jié)構(gòu)賦予納米顆粒獨(dú)特的光學(xué)性能，使其能夠運(yùn)用于腫瘤的新型療法中。部分具有光熱轉(zhuǎn)換能力的納米顆粒，可用于腫瘤的光熱治療(photothermal therapy, PTT)，即納米顆粒在腫瘤部位特異性聚集后，將外界光能(一般是近紅外光)轉(zhuǎn)化為熱能殺死腫瘤細(xì)胞達(dá)到治療腫瘤的目的[12-14]。在光動力療法(photodynamic therapy, PDT)中，納米顆粒作為光敏劑吸收特定波長激發(fā)光的能量，在分子氧存在的情況下產(chǎn)生單線態(tài)氧及其他活性氧類(reactive oxygen species,ROS)物質(zhì)，進(jìn)而引起腫瘤細(xì)胞的凋亡[15-16]。一方面，多種納米顆粒具有光致發(fā)光或上轉(zhuǎn)換發(fā)光的能力，在生物體內(nèi)呈現(xiàn)出明顯的熒光而被廣泛用于生物成像領(lǐng)域[17-18]。另一方面，憑借其較大的比表面積與特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)，納米顆?？赏ㄟ^物理吸附、靜電相互作用、共價(jià)連接等方式高效裝載藥物，也可直接將藥物負(fù)載在空腔內(nèi)以實(shí)現(xiàn)對藥物的高劑量裝載。此外，腫瘤部位的特殊環(huán)境與納米顆粒的尺寸效應(yīng)，使得納米系統(tǒng)更容易匯集在腫瘤部位實(shí)現(xiàn)特異性靶向(enhanced permeability and retention effect, EPR)[19-20]。研究表明，利用納米顆粒優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)以及EPR效應(yīng)構(gòu)建納米藥物遞送系統(tǒng)(nano drug delivery system, NDDS)能顯著提高小分子藥物的運(yùn)載及利用率，改善疾病的治療效果[21]。目前，聯(lián)合納米材料本身功能特性與細(xì)胞膜的生物學(xué)特性構(gòu)建多療法聯(lián)合的治療平臺已成為納米藥物的主要研究方向。

納米顆粒的粒徑、表面電荷、顆粒形狀以及表面修飾等對納米藥物的治療效果有極大的影響[22-23]。目前，納米藥物存在生物安全性欠佳、血液循環(huán)清除快、腫瘤聚集性差等缺陷，限制了其進(jìn)一步應(yīng)用。納米顆粒暴露在生理環(huán)境中易吸附非特異性生物大分子，形成蛋白質(zhì)環(huán)[24-25]，影響其生物性能并加快被生物系統(tǒng)清除的速度。聚乙二醇(polyethylene glycol, PEG)是一種惰性兩親類聚合物，細(xì)胞毒性低且生物相容性高[26]，在藥物遞送系統(tǒng)中被廣泛用作表面修飾劑。PEG修飾納米顆粒后提供空間屏障阻止蛋白質(zhì)的吸附，從而減少網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)(reticuloendothelial system, RES)的攝取，延長血液循環(huán)時(shí)間[27-28]。然而，后續(xù)的臨床研究表明，PEG化的載體可能會引起機(jī)體免疫反應(yīng)[29]。科學(xué)家們將不同的靶向分子(如自身識別分子、靶向肽、蛋白質(zhì)配體、功能基團(tuán)等)連接到納米顆粒表面以提高納米顆粒的腫瘤聚集性。配體連接的設(shè)計(jì)能使納米顆粒有效靶向至腫瘤部位，但是靶向分子的引入給納米顆粒的生物學(xué)應(yīng)用帶來諸多不可控因素[30]。

受自然界生物系統(tǒng)的啟發(fā)[25]，生物膜仿生開始引起越來越多的關(guān)注。細(xì)胞是機(jī)體最基本的結(jié)構(gòu)和功能單位。細(xì)胞膜作為單個(gè)動物細(xì)胞的邊界，在機(jī)體信號識別與傳導(dǎo)等過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，而這些作用依賴于細(xì)胞膜表面的蛋白質(zhì)、聚糖、脂質(zhì)等天然生物分子?？茖W(xué)家通過運(yùn)用具有生物活性的細(xì)胞膜包裹納米顆粒賦予其天然細(xì)胞的諸多特性，如長循環(huán)特性、腫瘤趨向性、免疫逃避能力等，以此彌補(bǔ)納米顆粒自身性能的不足，從而使其用于各種疾病的治療。細(xì)胞膜仿生策略已成為構(gòu)建納米藥物遞送系統(tǒng)的一種重要手段。本文主要介紹了細(xì)胞膜仿生納米顆粒的制備方法以及在腫瘤治療方面的研究進(jìn)展。

1 細(xì)胞膜仿生納米顆粒的構(gòu)建

細(xì)胞膜仿生納米顆粒主要由功能性納米顆粒和具有生物活性的細(xì)胞膜涂層組成[31](圖1)。功能性納米顆粒作為核心發(fā)揮治療作用，納米顆粒一般包括化療藥物、基因藥物、光敏劑、聲敏劑、熒光納米顆粒等[32-34]。細(xì)胞膜涂層發(fā)揮包封、保護(hù)和靶向等作用，將功能性納米顆粒遞送至病變部位以發(fā)揮作用。不同來源的細(xì)胞膜使納米顆粒在生理環(huán)境中具備不同的功能，目前常見的膜來源細(xì)胞包括紅細(xì)胞、干細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、腫瘤細(xì)胞以及各類工程化細(xì)胞等[35-36]。為提升細(xì)胞膜的功能特性，PEG、靶向肽、穿膜肽等修飾也逐漸被運(yùn)用于仿生納米系統(tǒng)的構(gòu)建中[26,30]。

圖1 細(xì)胞膜仿生納米顆粒的結(jié)構(gòu)[31]

1.1 細(xì)胞膜的提取

Gao課題組用低滲處理得到天然紅細(xì)胞膜包裹金納米顆粒[45]。研究結(jié)果表明，紅細(xì)胞膜涂層有效降低了巨噬細(xì)胞吞噬，賦予納米金顆粒免疫逃避能力，延長體內(nèi)循環(huán)時(shí)間。Rao等[42]利用微流控電穿孔技術(shù)將紅細(xì)胞膜鍍層于磁性納米顆粒Fe3O4外，制備出具有核殼結(jié)構(gòu)的仿生納米系統(tǒng)。得益于Fe3O4優(yōu)良的磁性、光熱性能和紅細(xì)胞膜的血液長循環(huán)特性，該仿生納米系統(tǒng)被用于腫瘤核磁共振成像和光熱療法。Feng等[46]借助紅細(xì)胞膜良好的流動性，通過物理擠壓將其包覆于氮化硼納米顆粒外表面，實(shí)現(xiàn)了無機(jī)氮化硼顆粒的溶液單分散性。細(xì)胞膜的包裹使得氮化硼在血液中的循環(huán)時(shí)間得以延長，降低其在肺部的聚集，提升氮化硼的生物安全性。Sun等[47]用紅細(xì)胞膜包裹光敏劑二氫卟吩e6(chlorin e6, Ce6)與光動力治療劑普魯士藍(lán)納米顆粒(Prussian blue nanoparticles, PBNPs)，構(gòu)建了光熱光動力聯(lián)合治療劑，改善了PBNPs的血液相容性與免疫原性。由于EPR效應(yīng)，聯(lián)合治療劑在腫瘤部位聚集。聯(lián)合治療組腫瘤生長抑制率達(dá)74.1%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于光動力治療組(26.6%)和光熱治療組(38.2%)，實(shí)現(xiàn)了光熱光動力的高水平聯(lián)合治療。Chai等[48]將RGD多肽(精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸)嵌入到紅細(xì)胞膜中，用其包裹紫杉醇(paclitaxel, PTX)與表面活性劑構(gòu)成的納米顆粒，利用RGD多肽的腫瘤靶向特性，組建具有主動靶向與長循環(huán)能力的納米載藥系統(tǒng)。與單獨(dú)的紫杉醇相比，該納米載藥系統(tǒng)的機(jī)體循環(huán)時(shí)間延長了5倍，且未引起毒副作用和機(jī)體損傷。以上研究表明，紅細(xì)胞膜包裹能有效延長納米顆粒的體內(nèi)循環(huán)時(shí)間并降低其毒副作用，但是并未賦予納米顆粒主動靶向性，在生物應(yīng)用上仍存在一定局限性。

1.2 細(xì)胞膜仿生納米顆粒的制備

隨著科學(xué)技術(shù)的日益進(jìn)步，在傳統(tǒng)的細(xì)胞膜包覆方法如共擠壓、超聲處理等的基礎(chǔ)上，電穿孔、特異性連接等方法也被用于納米顆粒的仿生設(shè)計(jì)中。Zhou等[40]將C@SiO2@DOX溶液與MCF-7細(xì)胞(人乳腺癌細(xì)胞)膜超聲共處理，獲得mC@SiO2@DOX運(yùn)用于乳腺癌的治療。共聚焦激光顯微鏡結(jié)果顯示，mC@SiO2@DOX呈現(xiàn)出標(biāo)準(zhǔn)的核殼結(jié)構(gòu)。Zhang等[41]利用共擠壓的方法構(gòu)建了腫瘤納米疫苗(約270 nm)用于乳腺癌的治療。電穿孔是利用電脈沖瞬時(shí)電擊細(xì)胞從而提高細(xì)胞質(zhì)膜通透性以促進(jìn)大分子或親水性分子進(jìn)入細(xì)胞的方法。Rao等[42]利用微流控電穿孔技術(shù)處理紅細(xì)胞囊泡使其包裹磁性納米顆粒Fe3O4，構(gòu)建RBC-MNs用于乳腺癌成像及治療。共聚焦激光顯微鏡與動態(tài)光散射粒度分析結(jié)果共同顯示，RBC-MNs結(jié)構(gòu)完整、大小均勻，粒徑約為100 nm。特異性連接是指在細(xì)胞膜上找到受體后，將相應(yīng)的配體與納米顆粒連接，利用受體與配體的相互作用將其組合在一起，但是這種方法降低了細(xì)胞膜對納米顆粒的保護(hù)作用，在實(shí)際應(yīng)用上受到限制[43]。

2 用于構(gòu)建仿生納米顆粒的細(xì)胞膜

2.1 紅細(xì)胞膜

Meng等[62]利用巨噬細(xì)胞膜包裹磁性氧化鐵顆粒，提高納米顆粒的免疫逃避能力，增強(qiáng)光熱治療效果。Rao等[63]構(gòu)建了巨噬細(xì)胞膜包裹的上轉(zhuǎn)換納米系統(tǒng)MM@UCNPS，用于腫瘤治療成像。Lai等[64]利用巨噬細(xì)胞膜包裹以高氯酸鹽為主的納米顆粒，構(gòu)建納米仿生系統(tǒng)用于原位膠質(zhì)瘤的治療。研究結(jié)果表明，該納米仿生系統(tǒng)能夠靶向至腫瘤部位，治療后有效延長原位膠質(zhì)瘤鼠的生存時(shí)間(8～10 d)。

在天然細(xì)胞膜仿生的研究思路中，細(xì)胞膜的提取至關(guān)重要。為獲得具有完整細(xì)胞特性的細(xì)胞膜，一系列物理化學(xué)方法被運(yùn)用于細(xì)胞膜的提取中。目前細(xì)胞膜的提取方法主要包括低滲、超聲、勻漿器破碎、反復(fù)凍融法等。Liu等[37]先將獲得的紅細(xì)胞低滲處理，隨后進(jìn)行超聲獲得紅細(xì)胞膜，最后構(gòu)建紅細(xì)胞膜仿生納米體系運(yùn)用于乳腺癌的化療-光熱聯(lián)合治療。Sun等[38]將低滲處理后的小鼠乳腺癌細(xì)胞4T1用勻漿器破碎，除去細(xì)胞內(nèi)容物后進(jìn)行超聲處理以獲得細(xì)胞膜。細(xì)胞膜包裹金納米膠囊以及藥物阿霉素(doxorubicin,DOX)運(yùn)用于乳腺癌的治療。Chen等[39]將細(xì)胞懸浮于低滲裂解液中，隨后采取反復(fù)凍融法獲得MDA-MB-231細(xì)胞(人乳腺癌細(xì)胞)膜。細(xì)胞膜粒徑約為200 nm，與內(nèi)容物PLGA等共擠壓后降至110 nm。細(xì)胞膜的高質(zhì)量提取是進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。無論以何種方式獲得細(xì)胞膜，必須將細(xì)胞膜與細(xì)胞內(nèi)容物分開以保證獲得純凈的未經(jīng)污染的細(xì)胞膜，并使細(xì)胞膜蛋白高度保留。

2.2 腫瘤細(xì)胞膜

正常細(xì)胞癌變后，細(xì)胞間接觸抑制能力降低，導(dǎo)致癌細(xì)胞不斷擴(kuò)散，循環(huán)腫瘤細(xì)胞聚集以延長存活時(shí)間[49]。腫瘤細(xì)胞間的識別與黏附能力來源于細(xì)胞膜表面的特異蛋白[50]。癌胚抗原和半乳糖凝集素3在腫瘤細(xì)胞表面過度表達(dá)，介導(dǎo)腫瘤細(xì)胞間的識別與黏連[51]。用腫瘤細(xì)胞膜包裹納米顆粒，利用其同源黏附特性能將納米顆粒靶向至同源腫瘤病灶部位，顯著提高其腫瘤聚集性，增強(qiáng)腫瘤治療效果。

日本是一個(gè)對廁所要求比較高的國家。衛(wèi)生清潔就不用多說了，馬桶墊一般都是加熱型的，墻壁上大多會配有“音姬”，自動流出沖水聲音以防止如廁時(shí)不雅的聲音所帶來的尷尬。

除上述細(xì)胞外，白細(xì)胞細(xì)胞膜上具有大量可識別炎癥反應(yīng)和患病部位的受體[79]，因而具有主動靶向至病變部位的能力，也被用于納米顆粒的仿生設(shè)計(jì)中。Zhang課題組[80]選擇人細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(hCTL)膜包裹紫杉醇與PLGA，并聯(lián)合局部低劑量放療(LDI)靶向治療癌癥。局部LDI可促進(jìn)異常血管的正?；痆81]，增強(qiáng)T細(xì)胞的浸潤性，并營造有利于腫瘤細(xì)胞識別的微環(huán)境[82-83]。當(dāng)用hCTL膜偽裝時(shí)，PLGA特異性聚集在腫瘤部位，巨噬細(xì)胞攝取明顯減少。聯(lián)合局部LDI后腫瘤生長抑制率由56.68%上升至88.50%，聯(lián)合治療效果顯著，抗癌效果明顯。

間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymal stem cell, MSC)是一類多能干細(xì)胞，來源于發(fā)育早期的中胚層，最初在骨髓中發(fā)現(xiàn)，因其強(qiáng)大的增殖能力、多向分化潛能、高免疫調(diào)節(jié)能力和低免疫原性等特點(diǎn)日益受到關(guān)注。MSC具有較強(qiáng)的惡性病變?nèi)∠蚰芰?，即干?xì)胞的歸巢特性，當(dāng)缺血、缺氧、損傷時(shí)，機(jī)體內(nèi)源或外源性干細(xì)胞具有向損傷部位定向遷移、優(yōu)勢分布的特質(zhì)。干細(xì)胞的歸巢特性機(jī)制復(fù)雜，是一個(gè)多步驟協(xié)調(diào)的過程，主要涉及趨化因子與受體的相互作用、內(nèi)皮細(xì)胞的黏附作用等[70-71]。腫瘤和腫瘤相關(guān)基質(zhì)細(xì)胞能釋放大量的趨化因子，如血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、血小板衍生生長因子(PDGF)、基質(zhì)細(xì)胞衍生因子-1(SDF-1)和轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)等，它們能吸引具有相應(yīng)受體的骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞逆濃度梯度到達(dá)腫瘤部位[72]。干細(xì)胞被動員和遷移后，其血管細(xì)胞黏附分子(VCAM)和細(xì)胞間黏附分子(ICAM-1)與內(nèi)皮細(xì)胞的相互作用，使干細(xì)胞黏附于毛細(xì)血管壁并跨越內(nèi)皮細(xì)胞層靶向至腫瘤部位[73-74]。間充質(zhì)干細(xì)胞易于體外分離與培養(yǎng)，用干細(xì)胞膜包裹納米顆粒能賦予納米系統(tǒng)主動靶向性，使其高特異性聚集在腫瘤部位，降低對機(jī)體正常組織的損傷并提高治療效果。

唉，他還年輕，剛搬進(jìn)新居不久，就猝然離世；而我已老邁，卻還活著。年輕者歿而年邁者存，上帝待人不公啊。冬林曾對我說：“私下里我叫您老爺子，是我父輩的人；公開場合，我稱您張老師，可以嗎？”我說：“在生態(tài)文學(xué)寫作方面，對動植物性狀的了解上，你是我名副其實(shí)的老師，所以你就叫我老張吧?！?/p>

Rao等[58]提取來自不同頭頸鱗狀細(xì)胞癌患者的腫瘤細(xì)胞PDTC，運(yùn)用PDTC細(xì)胞膜包裹納米凝膠構(gòu)建PDTC@GNPs系統(tǒng)用于腫瘤治療的研究。相對于單獨(dú)的納米凝膠，PDTC@GNPs進(jìn)入PDTC細(xì)胞的量明顯增多，并且PDTC@GNPs表現(xiàn)出更為明顯的同源細(xì)胞識別能力。這一結(jié)果在動物模型上也得到充分的驗(yàn)證。在動物模型PDX中，納米凝膠經(jīng)細(xì)胞膜包裹后，更多地聚集在腫瘤部位。同樣，在攜帶不同腫瘤的模型鼠中，PDTC@GNPS更容易聚集在其膜來源的腫瘤部位，而非均等分布在不同腫瘤部位。這一結(jié)果提示我們，腫瘤細(xì)胞膜鍍膜技術(shù)在應(yīng)用到臨床上時(shí)，不僅要考慮到不同患者的腫瘤類別差異，更要考慮到患者的個(gè)體性差異并給予其個(gè)性化治療。

2.3 巨噬細(xì)胞膜

巨噬細(xì)胞是機(jī)體內(nèi)重要的免疫細(xì)胞，在機(jī)體發(fā)育、體內(nèi)平衡、組織修復(fù)和對病原體的免疫反應(yīng)中發(fā)揮著關(guān)鍵的作用[59]。作為機(jī)體免疫系統(tǒng)的防線，巨噬細(xì)胞在誘發(fā)炎癥反應(yīng)和協(xié)調(diào)組織修復(fù)中也發(fā)揮著重要作用[60]。巨噬細(xì)胞表面的α4整合蛋白能與癌細(xì)胞表面的血管細(xì)胞黏附分子VCAM-1相互識別[61]，從而達(dá)到靶向腫瘤的目的。這一原理啟發(fā)人們利用巨噬細(xì)胞膜修飾納米顆粒，在達(dá)到靶向的同時(shí)逃避機(jī)體免疫系統(tǒng)清除，為化療、光熱和光動力療法等原位治療提供新思路。

紅細(xì)胞(red blood cell, RBC)是脊椎動物血液中數(shù)量最多的一種血細(xì)胞，負(fù)責(zé)向機(jī)體輸送氧氣并回收二氧化碳等代謝產(chǎn)物，維持機(jī)體平衡。在血液循環(huán)系統(tǒng)中，紅細(xì)胞的壽命維持在120天左右。紅細(xì)胞的長期循環(huán)效應(yīng)是由細(xì)胞膜表面的一系列膜蛋白介導(dǎo)的，其中整合素相關(guān)蛋白CD47發(fā)揮了關(guān)鍵的作用。CD47在紅細(xì)胞膜上表達(dá)，作為一種自我保護(hù)蛋白，能識別巨噬細(xì)胞膜上的信號調(diào)節(jié)蛋白α(SIRP-α)，發(fā)出抑制信號，阻止巨噬細(xì)胞的吞噬[44]。作為少數(shù)沒有細(xì)胞核的細(xì)胞之一，紅細(xì)胞的細(xì)胞膜較易提取純化并能最大程度保持其細(xì)胞特性，廣泛用于納米顆粒的仿生設(shè)計(jì)研究中。

人體正常組織和血液的pH值在7.4左右，而腫瘤組織的細(xì)胞外環(huán)境呈現(xiàn)弱酸性(pH值6.5～7.2)[65-66]。在腫瘤細(xì)胞內(nèi)，溶酶體等酸性細(xì)胞器的pH進(jìn)一步降低(pH值4.0～6.0)，這種微酸環(huán)境的改變?yōu)榧{米載藥體系的發(fā)展提供了新的策略[67]。Cao等[68]構(gòu)建了乳腺癌肺轉(zhuǎn)移模型，利用膜包裹的納米顆粒將藥物靶向到肺轉(zhuǎn)移節(jié)點(diǎn)并實(shí)現(xiàn)藥物的梯度釋放，有效抑制了乳腺癌的肺轉(zhuǎn)移。Zhang等[69]受質(zhì)子海綿效應(yīng)的啟發(fā)，設(shè)計(jì)了巨噬細(xì)胞膜包覆的納米遞送系統(tǒng)(cskc-PPIP/ptx@mA)用于腫瘤的靶向治療。實(shí)驗(yàn)證明，由于巨噬細(xì)胞膜的包裹，cskc-PPIP/ptx@mA能在系統(tǒng)循環(huán)中停留較長時(shí)間，有效對抗血漿稀釋、光化和網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)的清除。在完成免疫逃逸以及靶向配體介導(dǎo)的腫瘤靶向任務(wù)后，cskc-PPIP/ptx@mA響應(yīng)于腫瘤外微環(huán)境的刺激引起的形態(tài)學(xué)變化而導(dǎo)致細(xì)胞膜涂層脫落，排出的納米顆粒由于其尺寸優(yōu)勢和表面修飾進(jìn)入腫瘤細(xì)胞。腫瘤細(xì)胞內(nèi)化后，受到腫瘤細(xì)胞內(nèi)pH值的刺激，負(fù)載的藥物迅速從納米顆粒中釋放出來殺傷細(xì)胞，抑制腫瘤的生長。

2.4 干細(xì)胞膜

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是真核細(xì)胞中蛋白質(zhì)合成、折疊與分泌的重要細(xì)胞器。如果內(nèi)質(zhì)網(wǎng)功能持續(xù)紊亂，細(xì)胞將啟動caspase12(含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶)依賴的細(xì)胞凋亡程序誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。Zhang等[56]設(shè)計(jì)了腫瘤細(xì)胞(人胰腺癌細(xì)胞BxPC-3)膜包裹的介孔二氧化硅納米棒載藥系統(tǒng)CRS。CRS能靶向腫瘤部位并亞細(xì)胞定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，利用內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和化療作用達(dá)到聯(lián)合治療腫瘤的目的。實(shí)驗(yàn)證明，納米棒的同源腫瘤細(xì)胞內(nèi)化效率優(yōu)于相應(yīng)的納米球，并且納米棒能繞過溶酶體進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，而細(xì)胞膜的包裹進(jìn)一步增強(qiáng)了其內(nèi)化效果和在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的積累。CRS在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的積累，在引起內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的同時(shí)增強(qiáng)了化療藥物阿霉素的細(xì)胞核定位，提高了化療效果。KillerRed是第一個(gè)完全由基因編碼的光毒性紅色熒光蛋白，可接受綠色光照(540～580 nm)生成活性氧，對DNA、蛋白質(zhì)、脂肪等造成損傷或者激發(fā)細(xì)胞內(nèi)信號瀑布，影響細(xì)胞的增殖與代謝，甚至誘導(dǎo)細(xì)胞死亡。Kim等[57]在乳腺癌細(xì)胞上表達(dá)KillerRed蛋白，并提取細(xì)胞膜包裹脂質(zhì)體構(gòu)建Lp-KR-CCM-A制劑，其中脂質(zhì)佐劑(monophosphoryl lipid A, MPLA)能靶向TLR 4(Toll like receptor 4)刺激免疫反應(yīng)，促使樹突狀細(xì)胞成熟。結(jié)果表明，Lp-KR-CCM-A能有效靶向至同源腫瘤部位并利用光熱效應(yīng)殺傷腫瘤細(xì)胞。MPLA誘導(dǎo)樹突狀細(xì)胞成熟，并將相應(yīng)抗原呈遞給T細(xì)胞促進(jìn)免疫應(yīng)答，在消除原發(fā)腫瘤的同時(shí)成功地抑制了乳腺癌的肺轉(zhuǎn)移。

Yang等[75]首次利用臍帶血間充質(zhì)干細(xì)胞膜功能化納米材料，構(gòu)建PM-PLGA-DOX載藥系統(tǒng)，增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞(人高轉(zhuǎn)移性肝癌細(xì)胞MHCC97H)對聚乳酸-羥基乙酸共聚物(Poly lactic-co-glycolic acid, PLGA)的吸收，其腫瘤部位積累量是對照組PLGA的3倍。Gao等[76]利用骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞膜包裹納米凝膠以提高納米載體的生物相容性和主動靶向性。干細(xì)胞膜的包裹提高了納米凝膠的生物相容性，有效地避免了網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)對納米凝膠的攝取。膜包裹后1 h內(nèi)腫瘤細(xì)胞(人宮頸癌細(xì)胞HeLa)體外攝取量達(dá)100%，是傳統(tǒng)凝膠組的4倍，表現(xiàn)出更為明顯的腫瘤細(xì)胞靶向效果，腫瘤生長抑制效果顯著。此外，該課題組[77]利用骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞膜包裹介孔二氧化硅(SiO2)、上轉(zhuǎn)換納米材料及光敏劑構(gòu)建光動力治療系統(tǒng)SUCNPs@mSiO2用于宮頸癌的治療。SUCNPs@mSiO2具有良好的生物相容性，靜脈注射后其免疫逃逸能力有了明顯提高，并且血液循環(huán)時(shí)間顯著延長。得益于干細(xì)胞膜的靶向性，SUCNPs@mSiO2能夠有效地到達(dá)腫瘤部位，上轉(zhuǎn)換納米材料將穿透力強(qiáng)的近紅外光轉(zhuǎn)換成可見光激活光敏劑從而進(jìn)行光動力治療，腫瘤生長抑制效果達(dá)66%。值得注意的是，干細(xì)胞對于不同的腫瘤模型表現(xiàn)出不同的生長影響[78]，這提示我們干細(xì)胞膜仿生納米顆粒的靶向能力可能存在腫瘤特異性，并非適用于所有腫瘤類型。

林孟坐回到門后的椅子里對著她哈哈地笑，她看了他一會后，轉(zhuǎn)身走進(jìn)了另一個(gè)房間。我們都顯得很尷尬，可是林孟卻若無其事，他對著妻子走進(jìn)去的那個(gè)房間揮揮手說：“別管她。”

本文對北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)一體化程度的測度主要集中在市場、貿(mào)易、產(chǎn)業(yè)以及城市化四個(gè)方面，由于指標(biāo)較多并且數(shù)據(jù)跨越了一定的年份，這里主要針對北部灣經(jīng)濟(jì)區(qū)各主要城市2011年的指標(biāo)進(jìn)行測度(對于以全區(qū)為研究對象的數(shù)據(jù)則以2011年全區(qū)指標(biāo)來計(jì)算)，但是由于不同指標(biāo)系數(shù)的數(shù)量級差異比較大，所以在這里針對以上表格中的部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理(若是以北部灣全區(qū)為研究對象的數(shù)據(jù)不進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理)。經(jīng)過計(jì)算得到如下表格：

2.5 其他細(xì)胞膜

Zhu等[52]設(shè)計(jì)了以磁性氧化鐵為主體的納米載藥系統(tǒng)MNP@DOX@CCCM，用于同型腫瘤的識別與靶向。實(shí)驗(yàn)證明，即使在異型腫瘤存在的情況下MNP@DOX@CCCM仍能實(shí)現(xiàn)對同型腫瘤的靶向，而這種高度的特異性與親和性來源于同型腫瘤細(xì)胞膜。Sun等[53]設(shè)計(jì)了由紫杉醇、聚己內(nèi)酯和普朗尼克共聚物構(gòu)成的納米粒PPNS，4T1細(xì)胞膜包裹后PPNS選擇性地在原發(fā)腫瘤和轉(zhuǎn)移瘤中聚集，在治療乳腺癌的晚期轉(zhuǎn)移方面顯示出巨大的潛力。Rao等[54]利用MDAMB-435細(xì)胞(人乳腺導(dǎo)管癌細(xì)胞)膜包裹上轉(zhuǎn)換納米材料UCNPs構(gòu)建納米系統(tǒng)CC-UCNPs，腫瘤細(xì)胞膜的包裹使得CC-UCNPs具有免疫逃逸能力并靶向至同源腫瘤部位，結(jié)合UCNPS的近紅外熒光發(fā)射特性，可進(jìn)行體內(nèi)高特異性腫瘤成像。Li等[55]設(shè)計(jì)了4T1細(xì)胞膜包裹的光動力與化療聯(lián)合治療劑TPZ@PCN@MEM。細(xì)胞膜的特異靶向性使得TPZ@PCN@MEM聚集在同源腫瘤處，PCN(卟啉金屬有機(jī)骨架)的光動力作用產(chǎn)生活性氧殺傷細(xì)胞，連續(xù)的光動力作用會形成細(xì)胞內(nèi)的缺氧環(huán)境，從而激活生物還原藥物替拉扎明(tirapazamine, TPZ)殺傷腫瘤細(xì)胞。研究結(jié)果表明，TPZ@PCN@MEM具有特異性靶向同源腫瘤的能力，光動力與化療聯(lián)合作用顯著，在精確治療轉(zhuǎn)移性腫瘤和缺氧相關(guān)疾病方面具有巨大的優(yōu)勢和潛在的應(yīng)用前景。

(1)不愿參與研究的患者。(2)年齡<60歲的患者。(3)妊娠期、懷孕期婦女。(4)合并有心、肝、肺等器質(zhì)性疾病的患者。(5)合并有慢性代謝性疾病的患者。(6)酗酒患者。(7)本研究藥物過敏、禁忌癥患者。

細(xì)菌外膜泡(outer membrane vesicles, OMV)是起源于細(xì)菌外膜的一種膜形結(jié)構(gòu)，與后者有很大相似性[84]。Gujrati等[85]利用基因工程工具，降低了OMV的細(xì)胞毒性，在其表面表達(dá)腫瘤靶向配體HER2，并裝載SIRNA以抑制腫瘤細(xì)胞內(nèi)過表達(dá)的紡錘體驅(qū)動蛋白的活性，從而抑制細(xì)胞增殖，誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。實(shí)驗(yàn)表明，AffiHER2OMVsiRNA無明顯細(xì)胞毒性并能高特異性聚集在腫瘤部位，有效抑制腫瘤的生長。

血小板是哺乳動物血液中的成分之一，參與腫瘤的發(fā)生發(fā)展。血液中的腫瘤細(xì)胞依靠其過表達(dá)的CD44吸附血小板以逃逸免疫系統(tǒng)，并轉(zhuǎn)移到新的組織。腫瘤細(xì)胞對化療藥物產(chǎn)生抗藥性是癌癥治療失敗的關(guān)鍵因素之一，因此減輕腫瘤細(xì)胞的抗藥性已成為提高癌癥化療效果的關(guān)鍵[86]。Jing等[87]用RGD靶向肽修飾血小板膜并包裹黑色素納米顆粒和抗癌藥物DOX構(gòu)建光熱、化療聯(lián)合制劑RGD-NPV@MAN/DOX用于多向耐藥性(multidrug resistance, MDR)乳腺癌的治療。與脂質(zhì)體包裹納米顆粒相比，血小板膜的包裹使得巨噬細(xì)胞攝取率降低了67.5%，這使DOX能以更高劑量到達(dá)腫瘤部位，更有效地治療腫瘤。

3 展望

本文綜述了基于不同來源細(xì)胞膜仿生修飾的納米顆粒在腫瘤治療中的研究進(jìn)展。這種新興的仿生功能化策略將細(xì)胞的固有屬性賦予納米顆粒，增強(qiáng)了納米顆粒與生物環(huán)境的互作能力，提高了納米顆粒在生物學(xué)研究領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值。利用細(xì)胞膜仿生策略設(shè)計(jì)出具有低非特異性吞噬以及高特異性靶向的納米系統(tǒng)為多種疾病的治療帶來福音。細(xì)胞膜仿生納米系統(tǒng)兼具納米顆粒的結(jié)構(gòu)特性與生物膜的功能特性，在腫瘤治療方面有著巨大的應(yīng)用空間。除此之外，納米仿生制劑在生物成像、疾病診斷、免疫療法等方面也有著廣闊的應(yīng)用前景。

胃切除術(shù)引起的體內(nèi)神經(jīng)-內(nèi)分泌紊亂可導(dǎo)致繼發(fā)性PEI[8]。胃切除患者體內(nèi)碳酸氫鹽和脂肪酶分泌顯著降低。胃部分切除患者 PEI的發(fā)生率約70%，全胃切除患者PEI發(fā)生率高達(dá)100%[9]。

目前，細(xì)胞膜仿生策略還存在一系列亟需解決的問題。首先，納米顆粒在制備過程中重現(xiàn)性較差且產(chǎn)量較低，如何消除批次差異性并擴(kuò)大生產(chǎn)仍需不斷探索。其次，在細(xì)胞獲取方面，用于自體細(xì)胞提取的配套基礎(chǔ)設(shè)備的研發(fā)必不可少，同時(shí)細(xì)胞的高質(zhì)量存儲也尤為重要。細(xì)胞膜的獲取是構(gòu)建仿生納米系統(tǒng)的關(guān)鍵，細(xì)胞膜在提取過程中應(yīng)保持其最大完整性，如腫瘤細(xì)胞膜等必須嚴(yán)格保證其純凈且無致病性。如何保證細(xì)胞膜活性以及如何大規(guī)模制備納米制劑等實(shí)際問題是目前膜仿生納米顆粒走向臨床亟需攻克的難題。仿生納米系統(tǒng)的制備、過濾、長期存儲等均需要在無菌條件下進(jìn)行，確保最終產(chǎn)品不受化學(xué)和生物污染物的影響。最后，納米顆粒靶向至腫瘤部位后其腫瘤滲透性、系統(tǒng)累積毒性、自身的降解性與機(jī)體排出途徑仍需確認(rèn)。目前，雖然細(xì)胞膜仿生納米系統(tǒng)治療腫瘤的策略已經(jīng)取得了巨大的成果，但因制備工藝、批次差異、生物安全性等限制因素的存在，膜仿生納米系統(tǒng)的研究仍停留在實(shí)驗(yàn)室階段。然而，挑戰(zhàn)總是與機(jī)遇并存，相信隨著研究的不斷深入，未來細(xì)胞膜仿生納米系統(tǒng)將會在精準(zhǔn)醫(yī)療領(lǐng)域占有一席之地。