納米粒（,NPs）作為探針或抗生素遞送載體早已遭到廣泛關注。細胞膜仿生修飾納米粒（cell,）通過將天然或仿生細胞膜材料修飾于合成NPs表面，得到的具有高度可控的生物學功能。不會破壞NPs原有的數學物理性質，同時還借助細胞膜表面蛋白質和寡糖的功能使NPs防止被免疫系統功擊[1]。與未進行細胞膜仿生修飾的NPs相比，修飾后的NPs具有更長的體內循環時間。同時，細胞膜修飾策略可以提升NPs的癌癥靶點能力，而不同的細胞膜來源可賦于NPs多樣的癌癥醫治作用。這使在肺癌醫治領域表現出巨大潛力。我們來瞧瞧在癌癥靶點放療、光熱診治、免疫醫治方面的最新應用進展吧。
病變靶點放療
在癌癥中，癌細胞表面抗體具有同源或異源粘附特點[2]。這種特點歸因于癌細胞表面的質膜蛋白，包括N-鈣黏蛋白、半乳糖凝集素-3和上皮細胞粘附分子[3]，NPs表面包被癌細胞膜（cell,CCM）可以競爭同型癌細胞表面抗體，獲得免疫逃逸和同源靶點能力，可用于高度特異性的腫瘤靶點和有效的腫瘤診治[4]。Zhu等[5]制備了一種磁性氧化鐵納米粒（）平臺，用來自多種癌細胞系的研究其同源靶點能力。實驗結果表明，癌細胞膜仿生修飾的Fe3o4MNPs可以在體外對源癌細胞系實現高度特異性的自我辨識，而且對同源病變具有出眾的靶點能力。甚至當存在異形病變競爭時，該NPs依然選擇性地靶點同源病變（圖1）。
圖1癌細胞膜包被磁性納米粒的制備和癌細胞自我辨識、腫瘤自我靶點示意圖
病變光熱診治
光動力醫治（,PDT）是一種依賴于光療抗生素的非侵入性方式，結合光照射選擇性地殺害癌細胞，對無光照射的正常組織的毒性小。光熱療法使用光吸收劑在高近紅外（near-,NIR）激光照射下形成熱量，致使癌細胞熱消融。一系列細胞膜修飾在光醫治納米粒的表面上賦于了NPs新的生物學功能。
近來報導，一種借助激活成纖維細胞（,AF）的細胞膜包被的半導體聚合物納米粒（,SPN）可用于提高癌癥光療法[6]。這些稱為AF-SPN的納米復合物包括富含NIR吸收的半導體聚合物SP和AF細胞膜（圖2）。SP作為醫治確診劑，除了可以形成用于成像的NIR螢光，還可以形成單態氧用于PDT和光熱療法。表面包被的AF細胞膜促使NPs同源靶點AF，促使癌細胞附近的NPs積累并因而增強光確診醫治功效。據悉，其他抗生素和成像劑可以加載到這些仿生納米復合物中，引入趕超光學成像和光療法的多模式醫治確診平臺細胞膜蛋白，為癌癥診治提供新的思路。
圖2用于提高的多模式疾病光療法的AF-SPN的制備示意圖
病變免疫醫治
自然殺傷（,NK）細胞作為一種先天免疫效應細胞，其在癌癥免疫醫治領域引發了廣泛的關注。在抗肺癌免疫診治中，NK細胞可以誘導巨噬細胞向發炎M1巨噬細胞極化，并通過NK細胞膜中存在的蛋白質（如RANKL或DNAM-1）靶點目標病變[7]。因為NK細胞膜可以誘導M1巨噬細胞的極化，從而成為癌癥免疫醫治的候選細胞膜之一。Deng等[8]設計了NK細胞膜仿生修飾的NPs，即NK-NPs細胞膜蛋白，用于癌癥免疫醫治（圖3），并最終在植物水平上獲得預期的醫治療效。NK細胞膜使NK-NPs在癌癥中引起巨噬細胞向促炎性M1巨噬細胞極化，因而形成細胞膜介導的免疫診治。另外，裝載在NK-NPs中的光敏劑可以觸發PDT誘導免疫原性細胞死亡，并激活APC和損傷相關的分子模式，增強NPs抵抗癌癥的效率。
圖3用于PDT提高細胞膜免疫醫治的NK細胞膜修飾納米粒的制備和癌癥醫治示意圖
展望
擁有細胞膜的奇特功能，比如免疫逃逸、體內延長循環時間或癌癥靶點，這有助于NPs攜帶的抗生素有效積累于病變部位，提升癌癥醫治療效。似乎在癌癥醫治方面早已顯示極大的潛力和應用前景，但病變區域的完全穿透依然是一個困局。雖然將一些肽或官能團加載于細胞膜仿生修飾的NPs中可以提高它們的病變穿透能力并有效殺害深層病變細胞。但受限于病變微環境中下降的間質油壓和致密的ECM，使NPs未能徹底穿透病變區域[9]。同時，因為肺癌環境的復雜性和不同癌癥的各項特點，還須要研究適應于不同癌癥和不同個體的個性化修飾和載藥方案。另一方面，盡管目前已有許多研究表明細胞膜仿生修飾的NPs在體內具有良好的生物相容性，因為癌細胞膜修飾的納米粒健康臟器中一直存在較多的富集，因而癌細胞膜包被納米粒對健康臟器的生物安全性須要進一步研究。（詳情請點擊下方閱讀原文）
面向未來，隨著各類新興的仿生納米技術的開發和成熟，細胞膜仿生修飾的NPs有望成為癌癥醫治的重要手段，將對人類肺癌醫治形成更多積極影響。
參考文獻
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[9]LukBT,ZhangL.Cell-fordrug.J,2015,220:600-607
作者簡介
石雯，上海學院生物工程大學博士研究生，研究方向為可降解材料的藥理作用以及心血管疾患的生物熱學機制。
中國生物化學學會官方訂閱號，為BSC會員及生物化學領域專業人士服務。
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