納米顆粒和外泌體靶向載藥系統(tǒng)診治動(dòng)脈粥樣硬化的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

劉滔滔，李天容，王雪，陳家蒙，帥芝琴，李利生，徐尚福

心血管疾病是世界范圍內(nèi)發(fā)病率和死亡率較高的疾病。動(dòng)脈粥樣硬化作為多數(shù)心血管疾病的病理基礎(chǔ)，是一種由慢性炎癥引起動(dòng)脈管壁增厚為特點(diǎn)的疾病。內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙引起惡性循環(huán)繼而促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞的增殖和細(xì)胞外基質(zhì)的重建，最終導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成。血漿中低密度脂蛋白的升高是導(dǎo)致動(dòng)脈斑塊進(jìn)展的主要因素之一。目前，動(dòng)脈粥樣硬化的治療方法包括調(diào)控血脂、抗血小板聚集、抑制血栓形成等手段。他汀類(lèi)藥物是血脂異常藥物治療的基石，在國(guó)內(nèi)外動(dòng)脈粥樣硬化性心血管疾病防控中具有重要作用，然而臨床中常出現(xiàn)他汀類(lèi)藥物不耐受（常規(guī)劑量）而發(fā)生的肌病［1-2］。為了減少藥物帶來(lái)的不良反應(yīng)并提高治療效率，探索新的給藥形式干預(yù)動(dòng)脈粥樣硬化具有重要意義。

納米技術(shù)和醫(yī)學(xué)相結(jié)合應(yīng)用前途廣闊，隨著納米技術(shù)的飛速發(fā)展，基于納米載體的給藥系統(tǒng)引起了人們廣泛關(guān)注。納米技術(shù)增加全身藥物循環(huán)時(shí)間、降低藥物的非靶點(diǎn)細(xì)胞毒性、改善藥物的溶解性、降低所需劑量、將診斷和治療藥物結(jié)合起來(lái)形成治療藥物以及增加藥物在特定部位的積累來(lái)用于動(dòng)脈粥樣硬化的治療［3］。近幾年報(bào)道了各種工業(yè)納米顆粒和工程化載藥外泌體靶向給藥平臺(tái)，包括樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)大分子、膠束、免疫脂質(zhì)體、巨噬細(xì)胞仿生納米顆粒、DNA包裹的納米顆粒、基于紅細(xì)胞的核-殼結(jié)構(gòu)納米復(fù)合物等用于藥物靶向輸送診治動(dòng)脈粥樣硬化［4-8］。其輸送效率取決于自身尺寸、形狀、表面參數(shù)、疏水性及其生物理化特性［9］。此外，毒性問(wèn)題同樣需要深入研究來(lái)確保在臨床中的用藥安全。本文綜述了近年開(kāi)發(fā)的幾種代表性靶向給藥平臺(tái)，并分析其在結(jié)構(gòu)特性以及在動(dòng)脈粥樣硬化疾病診治中的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

1 文獻(xiàn)檢索策略

在英文數(shù)據(jù)庫(kù)PubMed、Web of Science中檢索并設(shè)定檢索時(shí)間為2007-01-01至2022-10-01。檢索詞為“nanoparticle” and “atherosclerosis”“exosomes”and “targeted therapy”“atherosclerosis” and“exosomes”“nanoparticle” and “targeted therapy”。納入標(biāo)準(zhǔn)：納米顆粒及外泌體靶向治療動(dòng)脈粥樣硬化機(jī)制及藥效研究的相關(guān)高質(zhì)量文獻(xiàn)；排除標(biāo)準(zhǔn)：與動(dòng)脈粥樣硬化靶向治療不相關(guān)、質(zhì)量差及重復(fù)性研究文獻(xiàn)，最終納入61篇文獻(xiàn)進(jìn)行綜述。

2 納米靶向成像策略在動(dòng)脈粥樣硬化診斷中的運(yùn)用

目前，動(dòng)脈粥樣硬化的主要成像技術(shù)包括血管內(nèi)超聲（IVUS）、計(jì)算機(jī)斷層掃描（CT）、正電子發(fā)射斷層掃描（PECT）、核磁灌注成像（PWI）和磁共振成像（MRI）。盡管這些成像技術(shù)在評(píng)估動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的狀態(tài)方面邁出了重要一步，隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，需要更有針對(duì)性和更精確的策略來(lái)進(jìn)一步改善治療結(jié)果。而納米靶向給藥系統(tǒng)為高效診斷動(dòng)脈粥樣硬化帶來(lái)了新的希望，合成的靶向性納米顆粒作為新型造影劑引入到傳統(tǒng)成像系統(tǒng)中開(kāi)發(fā)出納米靶向成像平臺(tái)。

2.1 基于MRI的納米靶向成像平臺(tái) NANDWANA等［10］通過(guò)在磁性納米結(jié)構(gòu)表面添加磷脂和定義高密度脂蛋白（HDL）的載脂蛋白A1（ApoA1）來(lái)模仿天然HDL顆粒合成高密度脂蛋白樣磁性納米結(jié)構(gòu)（HDL-MNS）。在成像效果上對(duì)比T2 MRI造影劑Ferumoxytol，HDLMNS在7T MRI中的對(duì)比度（r2=383 mM-1s-1）是其5倍。此外，HDL-MNS與天然HDL功能相同，能促進(jìn)膽固醇流出，且能達(dá)到天然HDL排泄效率。OUMZIL等［11］將氧化鐵顆粒和具有抗血小板聚集的前列環(huán)素負(fù)載至固體脂質(zhì)納米粒（SLN）上，用于圖像引導(dǎo)治療。在成像方面相比于臨床常用造影劑Feridex?，SLN在4.7T MRI中的對(duì)比度（r2=557 mM-1s-1）是其2.6倍［11］。

◆優(yōu)點(diǎn)：（1）鑒于近年的發(fā)展，將納米氧化鐵引入MRI為動(dòng)脈粥樣硬化的診斷提供新的解決方案；（2）與商業(yè)氧化鐵MRI造影劑相比，大多數(shù)臨床前氧化鐵納米顆粒的MRI對(duì)比度更好，如Feridex?、FeREX?、Resovist?［12］；（3）氧化鐵納米顆粒可以通過(guò)與組織學(xué)試劑、抗體和轉(zhuǎn)染劑結(jié)合而提高對(duì)特定細(xì)胞或組織器官靶向靈活性?？傮w而言，納米氧化鐵仍將是未來(lái)MRI的主要研究方向。

◆缺點(diǎn)：（1）細(xì)胞毒性問(wèn)題是阻礙其臨床轉(zhuǎn)化的主要原因之一；（2）不能克服成像所帶來(lái)的“偽影”；（3）納米顆粒引入并沒(méi)有縮短信號(hào)采集時(shí)間，提高掃描效率。

2.2 基于熒光的納米靶向成像平臺(tái) 除了MRI，熒光劑也通常用于定位和檢測(cè)動(dòng)脈粥樣硬化病變。LU等［13］開(kāi)發(fā)了靶向炎癥巨噬細(xì)胞的光動(dòng)力硒納米顆粒（SeNPs）。體外研究表明，與未刺激的巨噬細(xì)胞相比，SeNPs在脂多糖（LPS）刺激的巨噬細(xì)胞中提供了更強(qiáng)的Rb熒光信號(hào)。光毒性研究表明，SeNPs能以過(guò)氧化氫酶的形式殺死活化的巨噬細(xì)胞，同時(shí)也有效地降低了LPS刺激的巨噬細(xì)胞的H2O2水平（85.2%）。

在另一項(xiàng)針對(duì)納米粒子靶向治療巨噬細(xì)胞的研究中，KOSUGE等［14］設(shè)計(jì)了一種用Cy5.5染料功能化的單壁碳納米管（SWNT），可用于炎癥巨噬細(xì)胞的近紅外成像。體外近紅外成像顯示，經(jīng)SWNT處理的小鼠結(jié)扎的左側(cè)頸動(dòng)脈有較強(qiáng)的近紅外信號(hào)，而未經(jīng)SWNT處理的小鼠無(wú)近紅外信號(hào)。

◆優(yōu)點(diǎn)：（1）傳統(tǒng)的熒光診療平臺(tái)因成像精準(zhǔn)性和深層治療效果較差一直阻礙其在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用。相較于傳統(tǒng)由可見(jiàn)光（400～700 nm），近紅外熒光平臺(tái)（NIR，700～1 400 nm）可以明顯提升熒光成像的清晰度和分辨率。（2）NIR-Ⅱ光熱治療也極大提升了深層疾病的治療效果。未來(lái)NIR光熱熒光診療平臺(tái)將成為熒光靶向平臺(tái)研發(fā)熱點(diǎn)方向之一。

◆缺點(diǎn)：在過(guò)去的幾十年，用于生物成像的小分子熒光探針的發(fā)展經(jīng)歷了巨大的努力。然而，受限于小分子本身，仍有一些瓶頸尚未被克服：（1）小分子探針的抗光漂白能力差，限制了其在長(zhǎng)期體外/體內(nèi)生物標(biāo)志物追蹤和持久性細(xì)胞標(biāo)記領(lǐng)域的應(yīng)用。（2）NIR探針的發(fā)展主要取決于紫外可見(jiàn)熒光團(tuán)的修飾和轉(zhuǎn)化。這從合成的角度來(lái)看是繁瑣且昂貴的，得到的近紅外熒光團(tuán)分子比較大，其水溶性和藥代動(dòng)力學(xué)特性可能需要改進(jìn)。（3）敏感性差。許多已開(kāi)發(fā)的近紅外小分子探針不能檢測(cè)代表動(dòng)脈粥樣硬化疾病發(fā)生的生物標(biāo)志物，而這些標(biāo)志物在生物體內(nèi)通常以非常低的濃度存在。

2.3 基于CT的納米靶向成像系統(tǒng) CHHOUR等［15］合成了金納米粒子（AuNP）。在體內(nèi)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中，將金標(biāo)記的原代單核細(xì)胞注射到接受西方飲食10周的ApoE-/-小鼠體內(nèi)，用微型CT掃描儀進(jìn)行成像，與對(duì)照組相比，接受金標(biāo)記細(xì)胞的小鼠主動(dòng)脈中的衰減顯著增加。此外，對(duì)斑塊進(jìn)行切片和電子顯微鏡檢查再次驗(yàn)證了AuNP能夠靶向斑塊內(nèi)單核細(xì)胞。

QIN等［16］開(kāi)發(fā)了一種簡(jiǎn)便的方法來(lái)合成無(wú)毒和良好的生物相容性好的金納米棒（Au-NRs）用于體外和體內(nèi)巨噬細(xì)胞的高效成像和光熱消融。巨噬細(xì)胞的顯微CT成像顯示信號(hào)強(qiáng)度呈濃度依賴(lài)性增加。ApoE-/-小鼠的體內(nèi)熱療表明，靜脈注射Au-NRs后，發(fā)炎股動(dòng)脈的CT強(qiáng)度略有增強(qiáng)。這種納米系統(tǒng)已被證明是無(wú)毒的，有望成為診治動(dòng)脈粥樣硬化的新平臺(tái)。

◆優(yōu)點(diǎn)：（1）通過(guò)納米顆粒的單光子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像術(shù)（SPECT）和CT的雙模式成像也被用來(lái)揭示斑塊發(fā)展過(guò)程中的炎癥動(dòng)態(tài)和抗炎治療。（2）作為臨床上常用的成像技術(shù)之一，CT通常使用X射線(xiàn)結(jié)合敏感的探測(cè)器來(lái)做斷層掃描，其能提供快速的掃描時(shí)間和清晰的圖像，在許多疾病的診斷中起關(guān)鍵作用。（3）納米顆粒除了與PECT的雙模式成像共同作用外，CT還可以與其他成像方式共同作用，獲得更高質(zhì)量的診斷圖像。

◆缺點(diǎn)：CT成像技術(shù)本身存在輻射照射，在臨床診療過(guò)程中不太可能在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行多次掃描。未來(lái)，低輻射、高靈敏度和靶向性高的納米顆粒將是新的開(kāi)發(fā)方向。

3 納米技術(shù)藥物輸送系統(tǒng)靶向治療動(dòng)脈粥樣硬化需要解決的問(wèn)題

3.1 影響藥物輸送效率的因素 納米給藥系統(tǒng)處于抗動(dòng)脈粥樣硬化治療模式發(fā)展的前沿。近幾年，基于動(dòng)脈粥樣硬化病理過(guò)程，研究人員設(shè)計(jì)了納米顆粒作為治療或顯像劑的輸送載體，最終目標(biāo)是改善臨床癥狀。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，被組裝的納米顆粒要求能夠高效輸送到特定組織，并且具有細(xì)胞特異性和亞細(xì)胞精確性。這種有效且高效的納米藥物遞送需要完全控制體內(nèi)納米顆粒的轉(zhuǎn)運(yùn)。然而，這種控制水平尚未實(shí)現(xiàn)，也是開(kāi)發(fā)納米平臺(tái)的重要挑戰(zhàn)之一。為解決這一問(wèn)題，研發(fā)人員需要更好地理解納米顆粒如何與生物系統(tǒng)相互作用的基本概念。

用聚乙二醇（PEG）或“聚乙二醇化”包覆納米顆粒表面，是提高藥物和基因輸送到靶細(xì)胞和組織效率的常用方法。通過(guò)改變PEG分子量、PEG表面密度、納米粒核心性質(zhì)可調(diào)節(jié)PEG包裹納米顆粒體循環(huán)時(shí)間［17］。表1從類(lèi)型、粒徑、靶點(diǎn)、小鼠模型等幾個(gè)方面匯總了近年報(bào)道的一些納米給藥平臺(tái)［18-31］。

表1 2017—2022年報(bào)道的納米靶向系統(tǒng)Table 1 Nanoparticle-based targeted drug delivery systems in the treatment for atherosclerosisreported from 2017 to 2022

3.2 膜包裹仿生納米顆粒

◆設(shè)計(jì)思路：研究表明，血小板和炎性細(xì)胞參與動(dòng)脈粥樣硬化斑塊的形成。這一行為被用來(lái)開(kāi)發(fā)血小板膜偽裝納米顆粒，其能夠?qū)⒅委熕幬锇邢蜉斔椭羷?dòng)脈粥樣硬化斑塊處。SONG等［32］開(kāi)發(fā)了血小板膜包裹納米顆粒（PNP）介導(dǎo)雷帕霉素靶向給藥的新方法治療動(dòng)脈粥樣硬化，研究在小鼠體內(nèi)和體外檢測(cè)了PNP對(duì)動(dòng)脈粥樣硬化的靶向性，并對(duì)比了單獨(dú)給藥雷帕霉素和PNP負(fù)載雷帕霉素（RAP-PNP）、雷帕霉素聚乙二醇化納米粒（RAP-NP）這3種方式抗動(dòng)脈粥樣硬化的療效。PNP靶向遞送雷帕霉素可顯著增強(qiáng)其抗動(dòng)脈粥樣硬化活性。RAP-PNP通過(guò)減少壞死灶和巨噬細(xì)胞數(shù)量，升高平滑肌細(xì)胞數(shù)，增加膠原蛋白，顯著延緩動(dòng)脈粥樣硬化的進(jìn)展，穩(wěn)定斑塊。

◆需要解決的問(wèn)題：（1）自從膜包裹的仿生納米顆粒首次報(bào)道以來(lái)，無(wú)數(shù)的研究探索了其診斷和治療潛力。如上所述，這種仿生納米技術(shù)可延長(zhǎng)藥物循環(huán)時(shí)間，并賦予納米粒子活性靶向性和炎性細(xì)胞因子中和活性來(lái)治療心血管疾病。然而，如果對(duì)復(fù)雜細(xì)胞膜的性質(zhì)仍然缺乏基本的了解，輸注不適當(dāng)?shù)募?xì)胞膜進(jìn)入體內(nèi)則會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的溶血反應(yīng)。因此，應(yīng)優(yōu)先考慮采用自體細(xì)胞膜。（2）此外，膜包裹納米顆粒的研究仍停留在實(shí)驗(yàn)室階段，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)其安全性評(píng)估以加快實(shí)現(xiàn)其臨床應(yīng)用。

3.3 多肽兩親性（PA）超分子納米結(jié)構(gòu)

◆設(shè)計(jì)思路：ApoA1是高密度脂蛋白膽固醇的主要蛋白質(zhì)成分，能夠促進(jìn)膽固醇從動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中流出［33］。然而，由于ApoA1是一種大而疏水的蛋白（21～31 kDa），直接合成并加入治療劑中是不可行的。將18個(gè)氨基酸的ApoA1模擬肽（稱(chēng)為“4F”）共價(jià)結(jié)合至PA上可以解決這個(gè)問(wèn)題。這種肽的大小約是內(nèi)源性ApoA1的1/10，使得其更容易合成和融入納米材料，同時(shí)還保留了ApoA1在動(dòng)物中的膽固醇外流和結(jié)合作用。因此，將4F肽結(jié)合到PA中得到可以靶向斑塊的納米載體——ApoA1 PA［34］。

動(dòng)脈粥樣硬化長(zhǎng)期的炎癥會(huì)誘導(dǎo)炎癥細(xì)胞和凋亡的血管平滑肌細(xì)胞釋放基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs），這些間質(zhì)膠原酶會(huì)分解膠原，從而導(dǎo)致纖維帽變薄和斑塊失穩(wěn)［2］。膠原蛋白的裂解位點(diǎn)，由肽序列［VPMS-MRGG］或Col-1肽識(shí)別，由MMP-1識(shí)別并經(jīng)歷快速降解。CHIN等［35］將Col-1肽納入肽兩親膠束（PAM）納米顆粒中，并用單核細(xì)胞趨化蛋白1（MCP-1）的C-C趨化因子受體2（CR2）合基序功能化，以靶向和治療不穩(wěn)定的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊。為了提供臨床相關(guān)性和適應(yīng)性，在膠束上加入了釓飾得到單核細(xì)胞結(jié)合、膠原酶抑制和釓修飾的肽兩親性膠束（MCG PAM）以允許同時(shí)對(duì)斑塊進(jìn)行分子MRI。通過(guò)MRI，MCG PAM在體內(nèi)顯示了增強(qiáng)的靶向性和對(duì)患病小鼠斑塊的成功檢測(cè)。在組織學(xué)上，MCG PAM處理的小鼠與非靶向膠束或PBS處理的小鼠相比，纖維帽厚度分別增加了61%和113%，這體現(xiàn)了MCG PAM在動(dòng)脈粥樣硬化小鼠易損斑塊的靶向、診斷和治療方面的潛力。

PA可以和多種生物活性基元相結(jié)合從而達(dá)到診療的目的?；谶@些背景，未來(lái)PA的研發(fā)方向是開(kāi)發(fā)出診療一體的靶向平臺(tái)。

◆需要解決的問(wèn)題：PA由于具有良好的生物相容性、功能性、設(shè)計(jì)和合成的靈活性以及作為藥物載體的巨大潛力，被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。然而，在發(fā)展兩親性自組裝肽方面仍有一些問(wèn)題需要解決。（1）為了成功地過(guò)渡到臨床應(yīng)用，兩親性多肽的自組裝結(jié)構(gòu)必須能夠被操縱以產(chǎn)生特定尺寸和形狀的納米結(jié)構(gòu)，并且具有更高的穩(wěn)定性和靶向性，以及遞送效率。（2）其次，對(duì)于通過(guò)調(diào)整氨基酸殘基達(dá)到載藥（治療）效果的PA可能會(huì)影響其生物學(xué)活性。因此，兩親性自組裝肽的形態(tài)、物理化學(xué)性質(zhì)與生物活性之間的關(guān)系有待于進(jìn)一步研究和探索。（3）PA的免疫原性需要更深入的研究，因?yàn)榉敲庖咴杂欣谑杷幬?、核酸藥物和多肽藥物的傳遞，而免疫原性有利于疫苗的傳遞。

3.4 介孔二氧化硅納米材料（MSNs）

◆設(shè)計(jì)思路：隨著納米技術(shù)的飛速發(fā)展，基于納米載體的給藥系統(tǒng)引起了人們廣泛關(guān)注。介孔二氧化硅以其尺寸靈活、比表面積大、孔體積可控、載藥量高、生物相容性好、水熱穩(wěn)定性好、表面可化學(xué)修飾等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于納米藥物平臺(tái)的構(gòu)建?；贛SNs的藥物載藥方法主要有物理吸附和溶劑揮發(fā)［36-37］。其中，物理吸附方法是將MSNs浸泡在含藥溶液中，直到達(dá)到平衡，并且多數(shù)藥物滲透到載體的孔道中。另一種藥物裝載方法是溶劑蒸發(fā)，其結(jié)合了物理吸附和隨后的快速溶劑蒸發(fā)。溶劑蒸發(fā)法的藥物溶出速度快于物理吸附法［38］。

孔隙形態(tài)對(duì)藥物的載藥和釋放有很大影響。WANG等［39］報(bào)道了具有連通孔結(jié)構(gòu)的MCM-48比具有非連通孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的MCM-41具有更快的溶出速率。此外，具有三維籠狀立方介孔結(jié)構(gòu)的SBA-16溶出速度比具有二維六邊形排列的MCM-41表現(xiàn)得更快，這是因?yàn)橄嗷ミB通的孔結(jié)構(gòu)減少了擴(kuò)散阻礙，并促進(jìn)了藥物向溶出介質(zhì)中的擴(kuò)散［40］。ZHANG等［41］采用3種不同孔徑的球形MSNs作為載體負(fù)載替米沙坦（TEL）。體外溶出度測(cè)試表明，TEL的溶出度隨孔徑的增大而加快。

易損性斑塊中巨噬細(xì)胞數(shù)量占絕大多數(shù)。對(duì)高危斑塊進(jìn)行成像評(píng)估，特別是大量巨噬細(xì)胞的斑塊，巨噬細(xì)胞是理想的靶點(diǎn)之一。WU等［42］合成了一種新型的負(fù)載IR820的磁性介孔二氧化硅納米顆粒（PP1-IO@MSIR820，PIMI）。將氧化鐵作為T(mén)2和T2 MRI的磁芯制備介孔二氧化硅負(fù)載NIRF染料（IR820）進(jìn)行光學(xué)成像；將兩種成像元件疊加，最終實(shí)現(xiàn)雙模成像效果。

◆需要解決的問(wèn)題：（1）盡管這些研究證明了MSNs在動(dòng)物模型上的有效性，但是實(shí)現(xiàn)臨床最終飛躍的關(guān)鍵在于證明MSNs的長(zhǎng)期安全性，測(cè)試不同的給藥途徑，能夠擴(kuò)大其生產(chǎn)規(guī)模，從而實(shí)現(xiàn)商業(yè)規(guī)模的合成。（2）MSNs由于其含有的二氧化硅具有高度穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)而在體內(nèi)的生物降解性差，未來(lái)需要對(duì)其化學(xué)結(jié)構(gòu)修飾以改善生物降解性。（3）MSNs生產(chǎn)工藝復(fù)雜，也是阻礙其臨床轉(zhuǎn)化的原因之一。

3.5 基于DNA/RNA的納米結(jié)構(gòu)

◆設(shè)計(jì)思路：有研究報(bào)道了糖基納米材料的應(yīng)用，如基于透明質(zhì)酸的納米顆粒［43］和糖基兩親性納米顆粒［44］用于靶向粥樣斑塊和抑制巨噬細(xì)胞的增殖。當(dāng)然，以核酸為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)納米粒子靶向斑塊平臺(tái)也是一個(gè)新的方向。ZHANG等［7］開(kāi)發(fā)的DNA包裹的超順磁性氧化鐵納米顆粒（DNA-SPIONs）也能很好地靶向至斑塊。設(shè)計(jì)者認(rèn)為DNA寡核苷酸作為納米顆粒的外殼使其表面帶負(fù)電［45］，從而促進(jìn)巨噬細(xì)胞的攝取?；钚匝酰≧OS）是細(xì)胞內(nèi)的一類(lèi)自由基，由OH-、H2O2、O2-等組成。動(dòng)脈粥樣硬化斑塊中巨噬細(xì)胞的ROS水平高于正常細(xì)胞，這與動(dòng)脈粥樣硬化的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)［46］?；谶@些前期研究結(jié)果，LI等［47］使用基于氨基酸的納米顆粒載體HB-OLD7將靶向NOX2的siRNA局部遞送到動(dòng)脈壁。檢測(cè)動(dòng)脈壁Cybb基因的表達(dá)降低了87%，新生動(dòng)脈/中膜面積比減少83%，管腔/全動(dòng)脈面積比增加89%。

基于DNA/RNA的納米材料具有很好的選擇靶向性，是一種安全、高效、特異性和非致病性基因治療材料?；蛑委熀图{米傳遞系統(tǒng)結(jié)合，拓寬了這些分子的治療和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用。

◆需要解決的問(wèn)題：（1）基因治療和納米傳遞系統(tǒng)結(jié)合，拓寬了這些分子的治療和生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用，遞送系統(tǒng)對(duì)于核酸藥物療效具有關(guān)鍵作用，由于核酸是攜帶負(fù)電荷的生物大分子，很難通過(guò)細(xì)胞膜表面磷脂雙分子層。（2）攜帶的DNA/RNA容易被機(jī)體所帶的核酸酶酶解，這些均是阻礙其臨床轉(zhuǎn)化的技術(shù)門(mén)檻。

3.6 金屬納米粒子

◆設(shè)計(jì)思路：金屬納米粒子以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，在動(dòng)脈粥樣硬化的診斷、治療和預(yù)防中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。動(dòng)脈粥樣硬化形成的易損性斑塊突然破裂會(huì)引發(fā)心血管事件，而斑塊的易損性與斑塊的成分密切相關(guān)，巨噬細(xì)胞是易損斑塊中含量最豐富的細(xì)胞成分，占易損斑塊成分的80%以上［48］。動(dòng)脈粥樣硬化的早期特征是A類(lèi)清道夫受體（SR-A）在表面過(guò)表達(dá)而激活巨噬細(xì)胞吞噬氧化型低密度脂蛋白（OXLDL）形成泡沫細(xì)胞。

YE等［4］成功制備了基于SR-A靶向巨噬細(xì)胞的金屬納米粒子Fe-PFH-聚乳酸-羥基乙酸共聚（PLGA）/殼聚糖（CS）-ds納米粒子，并對(duì)納米粒子的表征進(jìn)行了測(cè)定。在隨后的靶向性測(cè)試中Fe-PFH-PLGA/CS-ds納米粒子可選擇性地聚集在主動(dòng)脈斑塊激活的巨噬細(xì)胞內(nèi)，經(jīng)低強(qiáng)度聚焦超聲輻照后可引起體外培養(yǎng)的大鼠主動(dòng)脈斑塊細(xì)胞凋亡。POON等［49］報(bào)道了金屬氧化物-肽兩親性雜化膠束（HMO-ms），其將無(wú)機(jī)、磁性氧化鐵或錳氧化物內(nèi)核與有機(jī)的、纖維蛋白靶向的PA結(jié)合，由CREKA序列組成，用于潛在的動(dòng)脈粥樣硬化斑塊靶向治療。

金屬納米粒子和普通敏感修飾材料相比，金屬納米粒子的尺寸很小（粒徑為1～100 nm）。納米材料的表面效應(yīng)使金屬納米粒子修飾材料具有很大的比表面積，與反應(yīng)物的有效接觸面積也很大，這提升了藥物在體內(nèi)的運(yùn)輸效率。

◆需要解決的問(wèn)題：（1）還需要加強(qiáng)對(duì)金屬納米粒子的毒理學(xué)評(píng)估。（2）目前金屬納米材料的開(kāi)發(fā)大多在于動(dòng)脈粥樣硬化的靶向成像或治療單一方面，未來(lái)開(kāi)發(fā)出靶向給藥和成像一體化平臺(tái)將是熱點(diǎn)方向。

4 外泌體靶向載藥系統(tǒng)在動(dòng)脈粥樣硬化中的運(yùn)用

◆結(jié)構(gòu)特性：外泌體是直徑30～200 nm的小型單膜分泌細(xì)胞器，具有與細(xì)胞相同的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，富含選定的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、核酸和糖綴合物。作為一種細(xì)胞外囊泡，外泌體在細(xì)胞間信號(hào)傳導(dǎo)和細(xì)胞間通訊、免疫應(yīng)答、細(xì)胞穩(wěn)態(tài)、自噬和傳染病中發(fā)揮著重要作用［50］。隨著對(duì)細(xì)胞外囊泡和動(dòng)脈粥樣硬化研究的深入，外泌體已經(jīng)作為一種靶向載藥策略用于治療動(dòng)脈粥樣硬化［51］。

◆載藥方式：外泌體負(fù)載藥物的方式通常與所負(fù)載的藥物種類(lèi)有關(guān)。小分子通常被動(dòng)孵育或主動(dòng)加載方法負(fù)載，通過(guò)有目的地破壞外泌體膜的完整性，使得藥物裝載至外泌體中。此外，主動(dòng)裝載方式相比于被動(dòng)裝載更為高效，常作為首選方式，其包括電穿孔、超聲處理、插入脂質(zhì)體方式裝載藥物［52］。

◆應(yīng)用：一項(xiàng)體外研究證實(shí)了內(nèi)皮來(lái)源的外泌體向分離自小鼠主動(dòng)脈的原代內(nèi)皮細(xì)胞運(yùn)送siRNA的潛力［53］，表明外泌體可能是一種天然的藥物遞送系統(tǒng)，可以將治療性核酸運(yùn)送到動(dòng)脈粥樣硬化的炎癥內(nèi)皮。在外泌體中發(fā)現(xiàn)miR-143/145這兩種核酸可以防止平滑肌細(xì)胞去分化，將富含這兩種miRNA的外泌體靜脈注射至高脂飼料喂養(yǎng)的ApoE-/-小鼠，可將主動(dòng)脈脂肪病變減少約1/2，并防止動(dòng)脈粥樣硬化病變［54］。WU等［55］通過(guò)電穿孔的方式將小分子治療藥物鹽酸5-氨基乙酰丙酸己酯（HAL）裝載至M2型巨噬細(xì)胞來(lái)源外泌體，并用載藥后的外泌體處理巨噬細(xì)胞后，白介素（IL）-6和腫瘤壞死因子α（TNF-α）的表達(dá)顯著降低。此外，注射載藥外泌體后觀(guān)察到ApoE-/-小鼠動(dòng)脈粥樣硬化載藥外泌體中的定位比HAL更強(qiáng)，且載藥外泌體顯著減少了斑塊面積。這些研究表明，通過(guò)基因途徑將治療性miRNAs富集到外泌體中，可以使外泌體有效地治療動(dòng)脈粥樣硬化。

外泌體載藥很可能成為下一代藥物傳遞機(jī)制，其將納米顆粒尺寸與非細(xì)胞毒性效應(yīng)相結(jié)合，具有較高的載藥能力和較低的免疫原性。

◆優(yōu)勢(shì)：（1）與人工合成的納米技術(shù)藥物傳遞系統(tǒng)相比，外泌體作為一種天然衍生藥物傳遞載體表現(xiàn)出更好的生物分布、生物降解性、免疫相容性和低毒性。（2）外泌體在治療分子的靶向遞送方面具有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)檫@些表面蛋白促進(jìn)了外泌體和其目標(biāo)細(xì)胞之間的有效互動(dòng)。其是自發(fā)形成的囊泡，比合成的納米顆粒危害小。（3）藥物裝載方式多樣?？梢酝ㄟ^(guò)物理/化學(xué)/生物方法選擇性地裝載所需的貨物，以產(chǎn)生治療效果。

◆不足：盡管在輸送系統(tǒng)中使用外泌體有很多優(yōu)勢(shì)，但仍有4個(gè)主要問(wèn)題有待解決：（1）外泌體的大規(guī)模生產(chǎn)；（2）外泌體的分離與純化；（3）外泌體的裝載效率；（4）外泌體的生物分布和吸收。

5 挑戰(zhàn)

工業(yè)納米藥物近幾年在心血管疾病靶向診斷治療方面得到廣泛關(guān)注的同時(shí)也暴露出一些問(wèn)題。

◆在人體內(nèi)，納米藥物通常被先天免疫系統(tǒng)認(rèn)為是一種威脅，由于補(bǔ)體激活而導(dǎo)致不必要的清除。

◆當(dāng)靜脈注射納米顆粒時(shí)，大量補(bǔ)體蛋白C3b結(jié)合到納米顆粒表面，最終導(dǎo)致補(bǔ)體系統(tǒng)激活“失控”而危及生命［56-57］。

◆在脂質(zhì)體納米制劑，Doxil［58］、無(wú)機(jī)納米顆粒如氧化鐵和金屬納米顆粒［59-60］研究中均報(bào)道了這種不良反應(yīng)。

◆雖然多數(shù)納米藥物臨床前研究是成功的，但批量生產(chǎn)運(yùn)用還是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，仍需大量的臨床試驗(yàn)去佐證其安全性。

◆不同于工業(yè)納米靶向平臺(tái)，外泌體載藥靶向平臺(tái)具有更好的生物相容性和低免疫原性。但是外泌體提取工序不夠完善和可重復(fù)性是臨床面對(duì)的主要挑戰(zhàn)［61］。

6 總結(jié)與展望

近年來(lái)，納米給藥平臺(tái)在靶向成像和動(dòng)脈粥樣硬化治療方面的研究和應(yīng)用不斷增多。這些靶向給藥系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)的給藥方式，具有顯著的優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)⒅委熕幬锇邢蜉斔椭敛∽兊牟课?，一定程度上降低了藥物的不良反?yīng)，這也是受控藥物釋放和改善藥代動(dòng)力學(xué)和藥效學(xué)的結(jié)果。

納米顆粒載藥系統(tǒng)的有效性大多已在實(shí)驗(yàn)中得到證明，由于生物相容性、循環(huán)t1/2和藥物在體內(nèi)滯留量等方面存在問(wèn)題，臨床轉(zhuǎn)化依然是一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。未來(lái)的工作需致力于提高其靶向精準(zhǔn)性和降低不良反應(yīng)的研究。

作者貢獻(xiàn)：劉滔滔負(fù)責(zé)文章的構(gòu)思與設(shè)計(jì)、論文撰寫(xiě)；李天容負(fù)責(zé)論文的修訂；王雪、陳家蒙、帥芝琴負(fù)責(zé)文獻(xiàn)收集整理；李利生負(fù)責(zé)文章可行性分析；徐尚福負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校，對(duì)文章整體負(fù)責(zé)。

本文無(wú)利益沖突。