综述：纳米工程DNA递送系统在靶向癌症治疗中的创新

这篇综述系统阐述了纳米工程DNA递送系统在癌症基因治疗中的前沿进展，重点探讨了非病毒载体（如脂质体、聚合物、金属氧化物纳米颗粒）的设计策略及其克服生物屏障的机制，同时对比了病毒与非病毒载体的优劣。文章强调靶向递送（如叶酸/透明质酸受体介导）和功能化修饰（如PEG化、PEI涂层）对提升基因转染效率的关键作用，并展望了兼具诊疗功能的纳米载体（如ZnONPs、金纳米颗粒）的临床转化潜力。

　　

纳米工程DNA递送系统的癌症治疗革新

基因治疗药物与策略

癌症治疗正经历从传统化疗到基因疗法的范式转变。pDNA（质粒DNA）、CRISPR/Cas9系统和siRNA等核酸药物通过调控致癌基因或修复抑癌基因（如p53）发挥作用。其中pDNA因其稳定性（2000-20000碱基对）和低成本成为主流载体，但需突破核膜屏障；而CRISPR/Cas9虽能永久编辑基因组，却面临脱靶效应挑战。

递送系统的生物屏障挑战

细胞外屏障（如网状内皮系统清除）和细胞内障碍（如溶酶体降解）严重制约基因递送效率。肿瘤微环境（TME）的特殊性——包括低pH值、高活性氧（ROS）和CD44受体过表达——为智能纳米载体设计提供了靶向突破口。

非病毒载体的崛起

相较于病毒载体的免疫原性风险，非病毒系统通过模块化设计实现精准调控：

• 脂质体：阳离子脂质（如DOTAP）通过静电作用压缩DNA形成脂质复合物（lipoplex），但需PEG化延长血液循环时间。
• 聚合物：聚乙烯亚胺（PEI）通过"质子海绵效应"促进内涵体逃逸，但高分子量PEI（如25kDa）易引发细胞毒性。
• 无机纳米颗粒：ZnONPs凭借GRAS认证安全性及ROS生成能力，兼具基因递送与光热治疗潜力；金纳米颗粒（AuNPs）则利用表面等离子共振（SPR）实现诊疗一体化。

功能化设计的精妙策略

表面工程是提升效能的核心：

• 靶向修饰：叶酸（FA）配体靶向肿瘤细胞过表达的FRα受体，使基因转染效率提升10倍；透明质酸（HA）通过CD44介导的内吞增强肝癌细胞摄取。
• 刺激响应：pH敏感型壳聚糖在肿瘤酸性环境中电荷反转，促进DNA释放；氧化铁纳米颗粒（IONPs）在磁场引导下实现磁转染（magnetofection）。
• 协同治疗：载有p53-pDNA的介孔二氧化硅（MSNPs）与硼替佐米联用，通过"合成致死"效应增强卵巢癌细胞凋亡。

临床转化现状与展望

目前唯一获批的腺病毒载体药物Adstiladrin?（用于膀胱癌）印证了基因疗法可行性。多项临床试验（如NCT04486833）正在评估非病毒载体（如Genprex公司的TUSC2基因脂质体）联合PD-1抑制剂治疗肺癌的效果。未来，绿色合成的多功能纳米载体（如植物提取物制备的CuONPs）与人工智能驱动的载体设计，或将加速精准医疗时代的到来。

（注：全文数据与结论均源自原文，未新增独立参考文献）