​DrugDelivery: 细胞衍生的仿生纳米载体用于肿瘤的靶向治疗

基于“模拟自然”的理念，仿生纳米载体因具备再现天然材料特征的优势而得到了广泛的应用。其中，细胞来源的仿生纳米载体因具有免疫原性低、循环时间长、靶向性强等多种天然特性而成为研究热点。目前，细胞膜包被的载体和细胞外囊泡(Evs)在基于细胞的仿生载体中应用最为广泛。

近期, 来自复旦大学附属肿瘤医院刘继勇课题组的研究人员综述了这两种仿生载体在肿瘤靶向治疗中的最新应用进展。文章比较了它们的不同之处，并对其未来的发展前景进行了展望。相关内容以“Cell-derived biomimetic nanocarriers for targeted cancer therapy:cell membranes and extracellular vesicles”为题，发表在国际著名杂志Drug Delivery(2021,28(1):1237-1255)上。

细胞膜包被载体是将有机/无机合成纳米粒(NPs)包被一层天然细胞膜制备形成的纳米载体,其既能发挥合成NPs的作用，又具备来源细胞的天然复杂特性(图1)。细胞膜具有来源细胞的不同功能，例如，红细胞由于膜上表达CD47可以逃避免疫监控，但没有靶向能力，而白细胞膜却有固有的肿瘤归巢特性。因此，研究人员开始利用各种细胞膜来包被NPs，例如免疫细胞膜、血小板膜，甚至是癌细胞膜而达到不同的应用目的。细胞膜的包被赋予了NPs良好的生物相容性和可调节的表面性质，因此，细胞膜包被仿生载体在癌症治疗中具有极大的应用前景。

图1. 细胞膜包被的载体

EVs是几乎所有细胞都能分泌的磷脂双层囊泡，负责细胞间的通信和货物运输，并且可以改变受体细胞的表型。EVs可根据细胞内来源小到大分为外泌体（40nm-120nm）、微囊泡（50nm-1μm）、和凋亡小体（50nm-5μm）。外泌体和微囊泡分别来源于内体和质膜，而凋亡小体是通过出芽脱落机制和自噬体形成机制产生，其中外泌体的研究最为广泛（图2）。EVs可作为DNA、RNA和蛋白质等多种生物分子的载体。通常，包裹着独特生物分子的EVs释放后，可以被其靶向的受体细胞内化，随后递送其内容物，传递供体信息。重要的是，已有研究证明自体EVs缺乏免疫原性，作为药物递送载体是极其安全的。基于以上优点，EVs近年来成为药物递送载体领域的“新星”。

图2.外泌体的生成途径

细胞膜与细胞来源的EVs可使载体有效跨越生物屏障，靶向肿瘤组织，某些细胞既可以提取膜制备载体，又能利用其产生的EVs运输药物。细胞膜的提取和制备相对容易，但膜提取时会丢失部分蛋白，靶向能力会有一定程度的减弱。EVs虽制备难度大，但能较完整的保留膜成分，具备良好的靶向能力。

图3. 用于制备细胞膜与EVs的细胞类型

细胞膜包裹纳米颗粒和EVs的不同点

尽管基于细胞衍生囊泡的药物递送系统(DDS)面临诸多挑战，但其“模拟自然”的强大优势仍克服了传统DDS的诸多缺点，为癌症治疗提供了更有效的策略。人们相信在药理学、材料科学、生物信息学、蛋白质组学、纳米技术的迅速发展下这些新型DDS将会克服重重障碍，为靶向癌症治疗打开新的视野。

参考文献：Cell-derived biomimeticnanocarriers for targeted cancer therapy: cell membranes and extracellularvesicles.

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