組裝或合成的納米抗生素載體，具有規(guī)格小、選擇性高、毒副作用小等特性，在負載抗生素進行肝癌醫(yī)治方面起到了挺好的臨床療效。但是，這些抗生素載體在生物體內(nèi)會遭到免疫系統(tǒng)干預，常常會妨礙抗生素在體內(nèi)的輸送。
經(jīng)過多年來的不斷探求，中國科大學物理研究所李峻柏課題組發(fā)展了一系列基于細胞膜“偽裝”的納米載體。該組裝體引入仿生偽裝理念，如同身穿迷彩服隱身在草地里的“士兵”，能成功逃脫生物體內(nèi)免疫系統(tǒng)的清理，明顯改善抗生素分子在體內(nèi)的遞送效率及癌癥的光醫(yī)治療效。
日前，該課題組基于國外外相關(guān)研究領域的發(fā)展狀況，在《國家科學評論》上發(fā)表綜述文章，總結(jié)了細胞膜“偽裝”納米載體的研究進展，闡述人工合成納米抗生素載體與天然細胞膜相結(jié)合的優(yōu)勢與重要性，展望了其在未將至床醫(yī)學中的應用潛能。
免疫系統(tǒng)屏障限制了抗生素遞送療效
磷脂是一種生物相容性好、毒性低的生物材料。常年以來，由磷脂產(chǎn)生的脂類體仍然被醫(yī)藥界公覺得優(yōu)質(zhì)的抗生素載體和封裝材料，現(xiàn)已大量用于臨床醫(yī)學研究與癌癥醫(yī)治，尤其適用于高檔的抗肺癌抗生素。并且，因為磷脂在生物體內(nèi)易被酶酯化，穩(wěn)定性相對較差。
因此，科研人員將納米技術(shù)與材料和生物醫(yī)學相結(jié)合，發(fā)展了一系列可用于生物體內(nèi)抗生素運輸?shù)男滦图{米載體，主要包括合成或組裝的納米粒子或復合物，如雜化氫氧化鋁、金納米粒子、金納米棒以及有機聚合物納米粒子等，具有規(guī)格小、高效的抗生素負載能力、功能性強、易與多種客體功能分子相結(jié)合等特性。
免疫系統(tǒng)是生物體內(nèi)天然的防御屏障，可辨識外源入侵物，如病毒和真菌、微小生物等，執(zhí)行免疫清理任務，以保障生命體正常運轉(zhuǎn)。事實上，上述這種新型納米抗生素載體其實集成眾多優(yōu)點，但在生物體內(nèi)輸送中同樣會面臨怎么逃逸免疫系統(tǒng)制約的問題——它們就像入侵機體內(nèi)的外源物，一旦步入生物體內(nèi)便會造成“免疫應答反應”，體內(nèi)各類生物屏障，如免疫清理、內(nèi)皮組織粘附與滯留、器官郁積等誘因，限制了對抗生素的有效遞送，從而影響醫(yī)治療效。
該課題組專家舉例說，在臨床醫(yī)學中已有納米載體應用于封裝胰島素細胞膜損傷，由靜脈注射到血液內(nèi)時，經(jīng)常形成由免疫系統(tǒng)造成的藥阻現(xiàn)象，因而只能通過減小劑量的方法來提升醫(yī)治療效，但由此會降低一些不良反應。又如，使用放療方式來醫(yī)治疾病患者時，藥阻現(xiàn)象更為顯著。若須要改善對病變部位的醫(yī)治療效，只能提升抗生素劑量提高醫(yī)治療效，而過量的藥劑經(jīng)常會導致患者器官的損傷和后遺癥，如失眠、內(nèi)臟功能衰弱等。
為此，怎樣幫助納米載體逃脫機體的免疫去除，延長在生物體內(nèi)的循環(huán)時間，已成科研人員的一個重點攻關(guān)方向。
細胞膜表面抗原幫其“偽裝”
生物體內(nèi)的天然紅細胞可以跨過血管屏障穿梭于血液組織之間，而不受免疫功擊，課題組研究人員告訴科技商報記者：“這主要是因為紅細胞膜表面分布著大量的免疫辨識抗原，容易通過免疫系統(tǒng)的辨識”。那能夠用血細胞膜“偽裝”納米抗生素載體來改善在生物體內(nèi)的輸運和循環(huán)呢？
受此啟發(fā)，科研人員使用天然紅細胞膜包埋納米載體表面可以實現(xiàn)這一目標。首先將天然紅細胞膜分離囊泡化，再將其構(gòu)建在納米載體表面，這些經(jīng)過天然紅細胞膜“偽裝”合成或組裝的納米載體，承繼了天然紅細胞膜的外源復合載體，能輕松地“騙過”機體內(nèi)免疫系統(tǒng)，順利通過免疫識別，因而延長了抗生素在血液中的循環(huán)時間，提高抗生素的給藥效率。
“應用紅細胞膜‘偽裝’的納米載體，就猶如身穿迷彩服隱身在草地里的‘士兵’，借助細胞膜表面大量分布的免疫辨識抗原這一‘偽裝’，因而通過血液中免疫細胞的檢查，成功逃脫免疫系統(tǒng)的清理?！毖芯咳藛T形象地解釋說。
據(jù)悉，進一步的研究發(fā)覺，在細胞膜“偽裝”技術(shù)的幫助下，納米抗生素載體除了輕松地逃脫免疫清理，有助于其在血液里的循環(huán)時間，能夠提升其生物相容性細胞膜損傷，減少在內(nèi)臟臟器中的富集和毒副作用。
模仿多種細胞并“靶向”給藥
自從天然細胞膜“偽裝”納米載體的這一構(gòu)想提出以來，立刻遭到廣大科研人員的非常關(guān)注。事實上，研究細胞膜“偽裝”材料的出發(fā)點，是借助腫瘤體內(nèi)的細胞膜來偽裝抗生素載體，進而通過免疫系統(tǒng)的辨識，達到根治的目的。那納米載體是否可按照功能的須要，來選擇相應的細胞膜進行“偽裝”，進行相關(guān)醫(yī)學研究呢？
記者了解到，該研究團隊近幾年來基于紅細胞膜偽裝材料的研究，開發(fā)了一系列使用免疫細胞膜如白細胞、巨噬細胞、中性粒細胞等“偽裝”的納米抗生素載體?！俺酥?，病變細胞、細菌同樣可以拿來制備細胞膜偽裝的納米載體，借助病變細胞和真菌膜表面的特點蛋白激活免疫系統(tǒng)，提高機體的抵抗和消除病源體的能力”。
相對于傳統(tǒng)的納米載體，這種新型抗生素載體在功能上更為多元化，可用于探求血液凈化、藥物輸送、光動醫(yī)治癌癥等潛在應用研究，能夠借助細胞膜上的特異性辨識蛋白實現(xiàn)對腫瘤部位的靶點給藥，以明顯提升腫瘤部位的醫(yī)治療效。
其中在光動醫(yī)治方面，該研究團隊通過外磁場引導，使紅細胞膜偽裝的負載光敏劑的磁性納米載體才能高效富集在病變部位，在光照下，原位形成的活性單線態(tài)氧能引起胞內(nèi)毒素抑制癌癥細胞的擴增與飼養(yǎng)，而導致癌癥組織的壞死，實現(xiàn)了提升醫(yī)治療效的目的。
目前，用天然紅細胞膜偽裝的納米抗生素載體的研究還逗留在實驗室研究階段，在實用上的突破還須要與材料和醫(yī)學領域的科研人員共同努力。其中技術(shù)難點之一就是健康新鮮的天然細胞膜的來源，以及提取及與抗生素載體的共處理過程。因為這方面的研究剛才起步，許多技術(shù)尚需建立。
“不過可以預言的是，在未來醫(yī)學研究中，這些思想將會極大地啟發(fā)科研人員在醫(yī)治個別壞損的組織和臟器時，可借助機體正常的細胞重造損壞組織，實現(xiàn)組織和臟器的再生?！毕嚓P(guān)專家表示。