纳米粒（,NPs）作为探针或抗生素递送载体早已遭到广泛关注。细胞膜仿生修饰纳米粒（cell,）通过将天然或仿生细胞膜材料修饰于合成NPs表面，得到的具有高度可控的生物学功能。不会破坏NPs原有的数学物理性质，同时还借助细胞膜表面蛋白质和寡糖的功能使NPs防止被免疫系统功击[1]。与未进行细胞膜仿生修饰的NPs相比，修饰后的NPs具有更长的体内循环时间。同时，细胞膜修饰策略可以提升NPs的癌症靶点能力，而不同的细胞膜来源可赋于NPs多样的癌症医治作用。这使在肺癌医治领域表现出巨大潜力。我们来瞧瞧在癌症靶点放疗、光热诊治、免疫医治方面的最新应用进展吧。
病变靶点放疗
在癌症中，癌细胞表面抗体具有同源或异源粘附特点[2]。这种特点归因于癌细胞表面的质膜蛋白，包括N-钙黏蛋白、半乳糖凝集素-3和上皮细胞粘附分子[3]，NPs表面包被癌细胞膜（cell,CCM）可以竞争同型癌细胞表面抗体，获得免疫逃逸和同源靶点能力，可用于高度特异性的肿瘤靶点和有效的肿瘤诊治[4]。Zhu等[5]制备了一种磁性氧化铁纳米粒（）平台，用来自多种癌细胞系的研究其同源靶点能力。实验结果表明，癌细胞膜仿生修饰的Fe3o4MNPs可以在体外对源癌细胞系实现高度特异性的自我辨识，而且对同源病变具有出众的靶点能力。甚至当存在异形病变竞争时，该NPs依然选择性地靶点同源病变（图1）。
图1癌细胞膜包被磁性纳米粒的制备和癌细胞自我辨识、肿瘤自我靶点示意图
病变光热诊治
光动力医治（,PDT）是一种依赖于光疗抗生素的非侵入性方式，结合光照射选择性地杀害癌细胞，对无光照射的正常组织的毒性小。光热疗法使用光吸收剂在高近红外（near-,NIR）激光照射下形成热量，致使癌细胞热消融。一系列细胞膜修饰在光医治纳米粒的表面上赋于了NPs新的生物学功能。
近来报导，一种借助激活成纤维细胞（,AF）的细胞膜包被的半导体聚合物纳米粒（,SPN）可用于提高癌症光疗法[6]。这些称为AF-SPN的纳米复合物包括富含NIR吸收的半导体聚合物SP和AF细胞膜（图2）。SP作为医治确诊剂，除了可以形成用于成像的NIR萤光，还可以形成单态氧用于PDT和光热疗法。表面包被的AF细胞膜促使NPs同源靶点AF，促使癌细胞附近的NPs积累并因而增强光确诊医治功效。据悉，其他抗生素和成像剂可以加载到这些仿生纳米复合物中，引入赶超光学成像和光疗法的多模式医治确诊平台细胞膜蛋白，为癌症诊治提供新的思路。
图2用于提高的多模式疾病光疗法的AF-SPN的制备示意图
病变免疫医治
自然杀伤（,NK）细胞作为一种先天免疫效应细胞，其在癌症免疫医治领域引发了广泛的关注。在抗肺癌免疫诊治中，NK细胞可以诱导巨噬细胞向发炎M1巨噬细胞极化，并通过NK细胞膜中存在的蛋白质（如RANKL或DNAM-1）靶点目标病变[7]。因为NK细胞膜可以诱导M1巨噬细胞的极化，从而成为癌症免疫医治的候选细胞膜之一。Deng等[8]设计了NK细胞膜仿生修饰的NPs，即NK-NPs细胞膜蛋白，用于癌症免疫医治（图3），并最终在植物水平上获得预期的医治疗效。NK细胞膜使NK-NPs在癌症中引起巨噬细胞向促炎性M1巨噬细胞极化，因而形成细胞膜介导的免疫诊治。另外，装载在NK-NPs中的光敏剂可以触发PDT诱导免疫原性细胞死亡，并激活APC和损伤相关的分子模式，增强NPs抵抗癌症的效率。
图3用于PDT提高细胞膜免疫医治的NK细胞膜修饰纳米粒的制备和癌症医治示意图
展望
拥有细胞膜的奇特功能，比如免疫逃逸、体内延长循环时间或癌症靶点，这有助于NPs携带的抗生素有效积累于病变部位，提升癌症医治疗效。似乎在癌症医治方面早已显示极大的潜力和应用前景，但病变区域的完全穿透依然是一个困局。虽然将一些肽或官能团加载于细胞膜仿生修饰的NPs中可以提高它们的病变穿透能力并有效杀害深层病变细胞。但受限于病变微环境中下降的间质油压和致密的ECM，使NPs未能彻底穿透病变区域[9]。同时，因为肺癌环境的复杂性和不同癌症的各项特点，还须要研究适应于不同癌症和不同个体的个性化修饰和载药方案。另一方面，尽管目前已有许多研究表明细胞膜仿生修饰的NPs在体内具有良好的生物相容性，因为癌细胞膜修饰的纳米粒健康脏器中一直存在较多的富集，因而癌细胞膜包被纳米粒对健康脏器的生物安全性须要进一步研究。（详情请点击下方阅读原文）
面向未来，随着各类新兴的仿生纳米技术的开发和成熟，细胞膜仿生修饰的NPs有望成为癌症医治的重要手段，将对人类肺癌医治形成更多积极影响。
参考文献
[1]TJ,Y,D,etal.andin:,for.ACSNano,2017,11(1):12-18
[2]PengW,ZhangY,ZhuR,etal.ofcelllinestotheofbrain.,2017,38(17):2124-2134
[3]ZhangD,YeZ,WeiL,etal.Cell-metal-forcellandO2-.ACSApplMater,2019,11(43):39594-39602
[4]JC,MA,DayES.cell-for.,2019,11(12):2072-6694
[5]ZhuJY,ZhengDW,ZhangMK,etal.cellself-andtumorself-bywithcell.NanoLett,2016,16(9):5895-5901
[6]LiJ,ZhenX,LyuY,etal.Cellfor.ACSNano,2018,12(8):8520-8530
[7]TianL,LiW,YangL,etal.1inliverbyM1viarhoA/NF-kappaβp65andERK1/2,,inmouseliver.Front,2017,8:1214
[8]DengG,SunZ,LiS,etal.Cell-basedoncellfortheofandtumor.ACSNano,2018,12(12):12096-12108
[9]LukBT,ZhangL.Cell-fordrug.J,2015,220:600-607
作者简介
石雯，上海学院生物工程大学博士研究生，研究方向为可降解材料的药理作用以及心血管疾患的生物热学机制。
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