基于仿生设计的聚合物功能化修饰的红细胞载体研究文献综述

 2022-12-28 10:00:09

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

一、选题背景及研究概述

1. 肿瘤与靶向

恶性肿瘤是一种由于正常生理细胞的遗传物质变异,而具有异常增殖分化能力的疾病。由于恶性肿瘤组织与正常组织的浸润作用,与其强大的转移能力,抗肿瘤药物需大量,长期给药。静脉注射的抗肿瘤药物为全身性药物,其具有较强的细胞毒性,故减少抗肿瘤药物的毒副作用,增强药物对肿瘤组织的靶向作用,是当前抗肿瘤药物递药系统的设计重点。

当前,肿瘤药物递送系统的靶向作用机理主要包括被动靶向作用与主动靶向作用。被动靶向作用即利用肿瘤组织血管高渗透性的特征,可以富集特定粒径范围的载体粒子,称EPR效应。主动靶向效应则是指利用载体自身,载体表面接枝的物质等对肿瘤细胞表面特定受体的特异性结合能力,使载体富集到肿瘤组织区域的能力。然而,目前有许多报道质疑EPR效应的靶向效果是否能满足抗肿瘤药物的需求,故妥当的利用主动靶向效应,对抗肿瘤药物递送系统的设计十分重要。

2. 基于细胞膜的仿生纳米载药体系

无论利用何种靶向效应,外源性载体系统在体内都面临着易被免疫系统吞噬摄取的问题,难以在血液循环中滞留足够的时间,以到达肿瘤组织区域。为改善载药系统的体内循环特征,研究者们尝试了对载药系统表面进行修饰;采用内源性物质做载体两种方法解决问题。

前者最主流的方法即利用长链的聚乙二醇(PEG)分子修饰,以掩蔽外源载体的表面特征,从而避免网状内皮系统(RES)的吞噬摄取。然而,该方法有一定的缺陷,即PEG分子会一定程度上激活免疫系统,使之在一段时间后加剧对载药体系的摄取行为。

基于机体内源性物质而设计的载体即为仿生载体体系。仿生载药体系可以通过内源性物质的伪装,降低免疫源性,延长循环时间,并且基于不同细胞,蛋白的功能,对不同病灶有特异的靶向作用。细胞膜的包覆可以掩蔽载体或药物的自身毒性,因此基于天然微粒的仿生纳米载体常具有良好的生物相容性,使内核颗粒,药物的设计可以更加多样化,实现治疗,诊断等多种功能。目前,常见的仿生载体材料主要包括[16]

A. 血细胞:人体血液中含有多种血细胞,由于这些细胞在血液中所承担的不同功能,不会被免疫系统捕获消除。药物可借助这些细胞的细胞膜的包覆掩蔽,从而延长循环时间。常见作为载体材料的细胞主要包括:红细胞,免疫细胞,血小板等。其中红细胞在血液中最为丰富,无细胞质,具有相对易提取,载药量大,长循环的优势,最为常用。但由红细胞膜包覆的载体也存在靶向性弱,难以保持细胞膜完整性的缺陷。基于免疫细胞的仿生纳米载药系统常见于抗肿瘤药物的设计。其中载药的巨噬细胞主要利用其天然趋向分泌细胞因子,炎症因子的病灶区域的募集特性,与可以潜藏于正常巨噬细胞中以避免免疫效应的“特洛伊木马”效应,发挥抗肿瘤作用。此外,淋巴细胞也是良好的纳米载体。这主要是因为淋巴细胞是特异性免疫细胞,具有天然避免免疫反应的作用和一定的肿瘤细胞杀伤性,可以与抗肿瘤药物协同作用。

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