综述:脂质体和脂质纳米颗粒在癌症治疗中的应用:当前进展与展望

【字体: 时间:2025年02月10日 来源:Experimental Hematology & Oncology 9.4

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  这篇综述系统阐述了脂质体(Liposomes)和脂质纳米颗粒(LNPs)在癌症治疗中的前沿应用,重点分析了靶向递送策略(如配体-受体结合、抗体修饰)、刺激响应性释放(pH/氧化还原/酶响应)及联合疗法设计。文章详述了其在化疗药物递送、核酸(siRNA/mRNA)输送和肿瘤疫苗开发中的突破性进展,同时指出蛋白冠(PC)形成和临床转化障碍等关键挑战,为下一代智能纳米药物研发提供了重要参考。

  

脂质体和脂质纳米颗粒在癌症治疗中的革命性进展

背景

癌症作为全球健康重大威胁,2020年新增病例超1900万例。传统化疗因非特异性分布导致骨髓抑制等严重副作用,而基于脂质的纳米递送系统(LBDDS)通过增强渗透滞留(EPR)效应显著改善药物靶向性。脂质体由磷脂双分子层构成,可同时负载亲水性(内核)和疏水性(膜层)药物,其尺寸从单层小囊泡(SUV<100nm)到多层囊泡(MLV)不等。首个FDA批准的脂质体药物Doxil?(1995年)通过聚乙二醇(PEG)修饰延长循环半衰期,成为癌症纳米药物的里程碑。

靶向递送策略创新

被动靶向依赖肿瘤组织特有的EPR效应,但存在显著的个体异质性。主动靶向通过表面修饰实现精准导航:

  • 配体导向:转铁蛋白受体(TfR)靶向系统在胶质母细胞瘤(GBM)中穿透血脑屏障(BBB),叶酸受体(FR)修饰的pH敏感脂质体在非小细胞肺癌(NSCLC)中实现M2巨噬细胞双重靶向
  • 抗体工程:抗EGFR抗体片段(Fab')修饰的免疫脂质体在肝癌模型显示高效siRNA沉默效率,PD-L1抗体片段使黑色素瘤模型IC50降低30倍
  • 核酸适配体:AS1411适配体靶向核仁素,在黑色素瘤中实现BRAF基因特异性沉默

刺激响应性智能释放

肿瘤微环境(TME)的特殊理化性质催生多重响应系统:

  • pH响应:二油酰磷脂酰乙醇胺(DOPE)在酸性TME中膜结构不稳定,MnO2包裹系统实现谷胱甘肽(GSH)触发释放
  • 酶响应:基质金属蛋白酶(MMP-9)敏感肽段在乳腺癌中协调阿霉素(DOX)与免疫佐剂CPG的时空释放
  • 光热调控:金纳米簇修饰的HER2靶向脂质体在近红外(NIR)照射下实现热控释药,兼具光热治疗(PTT)功能

核酸递送与疫苗突破

脂质纳米颗粒(LNPs)凭借可电离脂质的pH响应特性,成为基因药物首选载体:

  • siRNA治疗:靶向LINC01257 lncRNA的LNP在急性髓系白血病(AML)中显著抑制致癌基因表达
  • mRNA疫苗:TLR4激动剂修饰的LNP通过树突细胞(DC)激活,在胃肠道癌临床试验中诱导突变特异性T细胞反应
  • 器官靶向:选择性器官靶向(SORT)分子使CRISPR-Cas9系统在肺/脾特异性富集

临床转化挑战

蛋白冠(PC)的形成显著影响纳米颗粒命运:血清中高丰度蛋白(如IgM)会遮蔽叶酸靶向位点,导致肝脏误捕。应对策略包括:

  • 表面工程:两性离子聚合物替代PEG减少免疫原性
  • 人工智能预测:机器学习模型可提前预判PC组成与清除途径
  • 标准化评估:质谱技术建立PC分析金标准

未来展望

尽管存在大规模生产质控等产业瓶颈,LBDDS在联合疗法(如化疗-免疫协同)、基因编辑(如CRISPR-LNP)等方向潜力巨大。突破PC屏障、开发仿生递送系统将成为下一代纳米药物的关键战场。

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