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综述:纳米颗粒介导的转胞吞作用在肿瘤药物递送中的机制、分类及新颖应用
《Current Drug Delivery》:Nanoparticle-Mediated Transcytosis in Tumor Drug Delivery: Mechanisms, Categories, and Novel Applications
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年11月03日 来源:Current Drug Delivery 3
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本综述系统探讨了纳米颗粒介导的转胞吞作用(Transcytosis)作为增强渗透与滞留效应(EPR)替代方案的潜力,重点解析吸附介导(AMT)、受体介导(RMT)和细胞介导(CMT)三种亚型的作用机制,为突破肿瘤药物递送系统(NDDS)的临床渗透瓶颈提供新策略。
基于纳米技术的药物递送系统已在多种疗法中得到广泛研究,催生了众多临床应用的纳米药物。然而,这些纳米药物在临床环境中尚未达到预期疗效,凸显了该领域进一步研究的迫切性。纳米医学研究的主要挑战在于确保纳米颗粒和治疗剂能有效穿透并在肿瘤内积累。增强渗透与滞留(EPR)效应曾被探索作为增强肿瘤药物递送的手段,但最新研究揭示了其局限性,包括响应可变、穿透受限、网状内皮系统清除以及非特异性积累。作为替代方案,转胞吞作用(Transcytosis)被探索用于将药物递送至特定器官或组织,可能规避EPR效应的部分限制。例如,通过靶向细胞表面特定受体或利用与肿瘤细胞表面不同的电荷,可引导纳米颗粒穿越屏障。因此,本文探讨了转胞吞作用,包括吸附介导(AMT)、受体介导(RMT)和细胞介导(CMT)亚型,这些亚型均显示出可喜成果,为提升癌症治疗中纳米药物递送效能提供了潜在解决方案。
转胞吞作用是一种细胞运输过程,纳米颗粒通过内吞作用进入细胞,穿越细胞质,并从另一侧外排至细胞外环境。与依赖被动扩散的EPR效应不同,转胞吞作用具有主动靶向性,可显著提高药物在肿瘤组织的特异性积累。吸附介导转胞吞(AMT)利用纳米颗粒与细胞膜间的静电相互作用,通常通过修饰正电荷表面实现;受体介导转胞吞(RMT)则通过靶向过度表达的肿瘤受体(如转铁蛋白受体或表皮生长因子受体)实现精准递送;细胞介导转胞吞(CMT)涉及免疫细胞(如巨噬细胞)作为载体,将纳米颗粒运输至肿瘤核心。
EPR效应在临床应用中存在显著异质性,导致纳米药物渗透深度不足和脱靶积累。转胞吞作用通过主动运输机制克服这些限制:例如,受体介导转胞吞(RMT)可引导纳米颗粒穿越内皮屏障,直接进入肿瘤实质;电荷调控策略则通过调整纳米颗粒表面电荷(如阳离子修饰)增强与带负电荷的肿瘤细胞膜相互作用,促进吸附介导转胞吞(AMT)。此外,细胞介导途径利用肿瘤微环境中的天然细胞运输系统,避免网状内皮系统(RES)的快速清除。
转胞吞技术已应用于脑肿瘤、胰腺癌等难治性肿瘤的靶向治疗。例如,通过靶向血脑屏障上的转铁蛋白受体,纳米颗粒可实现脑部肿瘤的精准药物递送;在胰腺癌中,结合基质穿透肽的纳米颗粒通过细胞介导转胞吞(CMT)穿透致密基质屏障。未来研究方向包括开发多重靶向纳米平台,同步激活多种转胞吞通路,以及利用生物可降解材料降低系统毒性。
尽管转胞吞作用展现出巨大潜力,其临床转化仍面临挑战:包括纳米颗粒的体内稳定性、靶向效率的量化标准以及潜在免疫原性。未来需结合多组学技术和人工智能设计优化纳米载体,推动个性化纳米医学发展。通过深化对转胞吞机制的理解,有望突破肿瘤药物递送的临床瓶颈,实现高效低毒的治疗效果。
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