《International Journal of Molecular Sciences》：Current Advances in Liver-Targeted Drug Delivery: Synthetic, Biological, and Biomimetic Platforms
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肝脏靶向药物递送为增加肝病部位的治疗暴露同时限制全身毒性提供了机会，然而，成功的靶向需要的不仅仅是载体在肝脏内的优先积累。本叙述性综述批判性地总结了合成、生物和仿生递送平台的最新进展，包括脂质、聚合物、无机和蛋白质基纳米颗粒、核酸纳米载体、胞外囊泡（EVs）、
肝脏靶向药物递送为增加肝病部位的治疗暴露同时限制全身毒性提供了机会，然而，成功的靶向需要的不仅仅是载体在肝脏内的优先积累。本叙述性综述批判性地总结了合成、生物和仿生递送平台的最新进展，包括脂质、聚合物、无机和蛋白质基纳米颗粒、核酸纳米载体、胞外囊泡（EVs）、植物来源纳米囊泡、细胞介导系统和细胞膜包被纳米颗粒。研究人员使用PubMed、Web of Science和Embase进行了文献检索，重点关注过去十年内发表且更新至2026年8月24日的研究。研究人员特别关注了肝脏生物分布的决定因素，包括正弦结构、载体理化性质、蛋白冠形成、受体-配体相互作用以及疾病相关的肝脏微环境改变。该综述区分了器官水平的肝脏蓄积与细胞特异性摄取及有效的细胞内递送，并讨论了针对肝细胞、肝星状细胞（HSCs）、库普弗细胞及其他巨噬细胞、肝窦内皮细胞（LSECs）、中性粒细胞及其他免疫细胞群的策略。研究人员从靶向特异性证据、货物兼容性、给药途径、报告的安全性和免疫原性、可制造性、分析表征及转化成熟度等方面对主要递送平台进行了关键比较。研究人员特别考虑了基于胞外囊泡和植物来源纳米囊泡的方法，其生物活性、生物分布、标准化和可扩展性仍是重要的研究领域。总体而言，当前肝脏靶向递送的研究日益聚焦于超越非特异性器官蓄积，转向疾病适应性、细胞特异性和细胞内有效递送，尽管在许多新兴方法实现常规临床转化之前，仍存在重大的生物学、生产和监管挑战。
3. 肝脏靶向递送的生物学基础及疾病依赖性决定因素
3.1. 肝脏微解剖学及器官水平蓄积的决定因素
肝脏因其高血流量、特殊的窦状隙微血管系统和突出的单核吞噬细胞系统（MPS），在解剖学和生理学上倾向于与循环中的药物载体发生相互作用。不连续的正弦内皮促进了血管腔与Disse间隙之间的交换，而肝窦内皮细胞（LSECs）和库普弗细胞表现出高内吞和吞噬活性。这些特性导致许多全身给药的纳米尺度递送系统优先在肝脏中蓄积。然而，器官水平的肝脏蓄积不应被视为治疗相关靶向的同义词。相当一部分循环纳米颗粒可能被库普弗细胞和其他MPS组分截留，因此高的总肝脏关联信号可能与有限的肝细胞、肝星状细胞（HSCs）或其他目标细胞的递送并存。递送系统的肝内命运由多种相互作用的理化特性决定，包括粒径、形态、表面电荷、疏水性、弹性和表面化学性质。这些变量应结合载体组成、给药途径、目标细胞和疾病状态进行解释。因此，被动肝脏蓄积仅代表多步递送过程的第一阶段。
3.2. 疾病相关屏障与改变的药代动力学
递送系统遇到的生物环境在健康肝脏和患病肝脏之间存在显著差异。慢性肝病可改变药物代谢酶、膜转运体、肝血流、血浆蛋白浓度、胆汁排泄等药代动力学决定因素。纤维化造成了特别重要的物理和细胞屏障。细胞外基质（ECM）的进行性沉积和交联增加了间质密度，并可限制纳米载体向HSCs和肝细胞的扩散。同时，正弦毛细血管化表现为内皮窗孔丢失和更连续的基底膜样结构的形成，减少了从血管腔到Disse间隙的通路。炎症性肝损伤引入了不同的递送决定因素。肝巨噬细胞和其他MPS成分活性的增强可能会增强循环纳米载体的截留和清除，从而改变其肝内分布。在肝细胞癌（HCC）中，血管和细胞异质性、纤维化以及分子靶点的可变表达可能进一步复杂化从健康肝脏或简化肿瘤模型推断靶向性能的过程。疾病分期应被视为一个基本的设计变量，而非次要的实验条件。
3.3. 肝脏中的分子和细胞靶点
肝脏靶向的治疗价值取决于哪个细胞群对治疗的病理学贡献最直接。去唾液酸糖蛋白受体（ASGPR）是用于肝细胞导向递送的特征最明确的受体之一。HSCs是主要的致纤维化效应细胞，其活化后获得肌成纤维细胞样表型，并与血小板衍生生长因子受体β（PDGFRβ）、CD44、C-X-C趋化因子受体4型（CXCR4）等受体的表达改变相关。LSECs调节血液与实质之间的交换，维持正弦稳态，并在慢性损伤期间经历重大表型变化。库普弗细胞和招募的巨噬细胞在炎症、纤维化、消退和纳米颗粒清除中发挥重要作用。甘露糖受体导向系统已被实验性地用于向肝脏巨噬细胞群递送小干扰RNA（siRNA）。中性粒细胞在急性炎症损伤中发挥作用，也可通过特定的表面标志物进行靶向。存在多个潜在可靶向的群体意味着“肝脏靶向”应以足够的细胞分辨率进行报告。
3.4. 内源性靶向与蛋白冠
全身给药后，合成纳米颗粒迅速与蛋白质、脂质和其他生物分子相互作用，形成一个动态的冠层，决定了其生物身份而非单纯的合成身份。蛋白冠组成可以改变循环时间、细胞识别、受体参与和器官分布。蛋白冠可以增强、重定向或掩盖预期的靶向作用。吸附的内源性蛋白可能促进受体介导的摄取，而其他冠层成分可能在空间上屏蔽工程化的表面配体。因此，主动靶向不应被概念化为裸露的合成配体与未改变的生物环境中受体之间的简单相互作用。人血浆和小鼠血浆可以在相同的纳米载体上产生可测量的不同冠层谱。这为啮齿动物模型中观察到的靶向和生物分布模式可能无法在人类中定量复现提供了一个解释。
4. 肝脏靶向药物递送的载体平台
4.1. 脂质基递送系统
脂质基系统包括传统脂质体、固体脂质纳米颗粒、纳米结构脂质载体、脂质-聚合物杂化物和可电离脂质纳米颗粒（LNPs）。其主要优势包括与核酸货物的高度兼容性、可调的组成以及成熟的制造技术。微流控混合已成为一种重要的制造方法，因为它能够可控且可重复地形成含有大分子货物的LNPs。对于肝细胞导向的RNA递送，内源性蛋白特别是载脂蛋白的吸附可能有助于肝脏摄取。帕替西兰（Onpattro?）是一个临床上已建立的LNP介导肝脏RNA递送的例子，它是一种静脉注射的siRNA LNP，于2018年获批用于治疗遗传性转甲状腺素蛋白介导的淀粉样变性多发性神经病。对于RNA负载的LNPs，有效的递送需要的不仅仅是颗粒摄取，内化后必须跟随内涵体逃逸并将功能性RNA释放到适当的细胞内区室。
4.2. 聚合物、无机和蛋白质基纳米颗粒
聚合物纳米颗粒包括聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）颗粒、聚合物胶束、聚合物囊泡、树枝状大分子、纳米凝胶及相关系统。其主要优势在于能够控制降解和货物释放动力学，同时能够实现配体或刺激响应元件的化学缀合。无机纳米颗粒包括氧化铁、金、二氧化硅、磷酸钙等材料。这些平台可以整合成像、磁操控、光热效应或其他传统有机载体不易实现的物理化学功能。蛋白质基纳米颗粒提供了不同的性能平衡。白蛋白因其药物结合能力、生物来源以及与疾病相关蛋白的潜在相互作用而被研究作为载体材料。
4.3. 核酸纳米结构
脱氧核糖核酸（DNA）和其他核酸纳米结构提供可编程的尺寸、几何形状、序列定义的功能化，以及整合治疗和传感功能的能力。DNA四面体和相关架构可以保护核酸货物，以定义的空间组织呈现靶向配体，并对环境线索作出反应。尽管结构精确，核酸纳米结构仍主要处于临床前阶段。
4.4. 哺乳动物来源的胞外囊泡
根据MISEV2023建议，胞外囊泡（EV）是从细胞自然释放的、由脂质双层界定的粒子的首选通用术语，而术语“外泌体”仅应在内吞体生物发生途径得到充分证明时使用。EVs可以携带蛋白质、脂质、核酸、代谢物和工程化的治疗货物。它们的生物起源可能提供与完全合成载体不同的细胞相互作用特性，而表面工程可以引入额外的靶向配体。然而，EVs的性质不应被概括为本质上优于合成纳米载体。临床开发还需要控制特性、纯度、效力、货物含量、颗粒与蛋白质比率、工艺相关杂质、无菌性、储存稳定性和批次间一致性。
4.5. 植物来源纳米囊泡
植物来源纳米囊泡（PDNVs）因其可食用植物材料可以提供潜在可扩展的富含脂质的纳米级颗粒来源而受到越来越多的关注。这里使用术语植物来源纳米囊泡，而不是“植物来源外泌体”或“外泌体样纳米颗粒”。一个重要的概念区别是，植物囊泡是作为天然治疗剂还是作为工程化递送载体进行研究。口服研究强调了另一个重要区别：口服给药后肝病的改善并不一定证明囊泡从胃肠道直接转运至肝细胞或HSCs。PDNVs的关键转化考虑因素包括与植物物种、品种、生长条件、收获、提取和纯化相关的变异性；特性和效力的不完全定义；批次一致性；胃肠稳定性；以及平台特定监管标准的有限成熟度。
4.6. 细胞介导递送系统
细胞介导递送使用完整的活细胞或具有生物活性的细胞作为载体，应与使用分离细胞膜的系统明确区分。红细胞、单核细胞/巨噬细胞、中性粒细胞和其他细胞已被研究作为运输载体。红细胞因其延长的循环时间和细胞内货物装载能力而被研究。中性粒细胞和巨噬细胞因其向趋化信号的募集而被研究作为炎症性疾病中的递送载体。然而，活细胞是动态系统，其表型在分离、装载、储存和再输注过程中可能发生变化。
4.7. 细胞膜包被仿生纳米颗粒
细胞膜包被纳米颗粒与完整细胞载体有根本区别。在这些系统中，工程化的纳米颗粒核心被涂覆从红细胞、血小板、巨噬细胞或其他细胞来源分离的膜。目标是结合合成纳米颗粒的可调货物装载特性与天然细胞的选定表面特征。Xia等人开发了携带TRAIL的HSC膜包被纳米颗粒，并证明了其与活化HSCs的优先相互作用以及在实验模型中减轻纤维化。膜包被并不能自动保证免疫逃避或疾病特异性靶向。
4.8. 肽、前药和抗体基策略
细胞穿透肽可以促进小分子、蛋白质、核酸和纳米颗粒相关货物的细胞内转运。肝脏导向的前药策略提供了物理载体系统的替代方案。肝脏激活可以利用代谢途径或酶来增加局部活性药物的生成，同时减少全身暴露。抗体和抗体-药物偶联物提供了分子定义的靶向策略，并在肿瘤学包括HCC中得到了广泛研究。
5. 细胞特异性和细胞内靶向策略
5.1. 靶向肝星状细胞
活化的HSCs是纤维化中的主要治疗靶点。维生素A导向的递送因其在HSC靶向中的应用而受到研究，因为这些细胞是类视黄醇的主要肝脏储存位点。Sato等人的一项开创性研究使用了携带针对胶原特异性伴侣gp46的siRNA的维生素A偶联脂质体，并证明了受体依赖性的HSC递送和实验性肝纤维化的逆转。PDGFRβ也被研究作为HSC相关靶点。CD44靶向方法包括透明质酸基纳米药物。成纤维细胞生长因子受体1（FGFR1）导向的FGF2缀合超顺磁性氧化铁纳米颗粒在体外减少了HSC活化。
5.2. 靶向肝细胞
肝细胞是目前RNA治疗药物靶向中临床验证最充分的肝脏细胞群。ASGPR在肝细胞上高表达，并结合末端半乳糖和N-乙酰半乳糖胺（GalNAc）残基，使其特别适用于配体导向的内化。GalNAc缀合因此被广泛用于肝细胞导向的寡核苷酸递送。帕替西兰通过LNP制剂提供了一个临床上已建立的、产品特异性的肝细胞导向RNA递送实例。然而，有效的肝细胞递送应通过基因沉默或蛋白表达终点来证明，而非仅仅依靠颗粒摄取。
5.3. 靶向库普弗细胞和招募的巨噬细胞
对于某些治疗目标，巨噬细胞摄取是障碍；而对于其他目标，则是预期机制。库普弗细胞自然会截留相当大比例的循环纳米材料。这可以减少向肝细胞和HSCs的递送，但可用于抗炎或巨噬细胞重编程疗法。磷脂酰丝氨酸修饰的纳米颗粒已被用于利用巨噬细胞识别通路并增强姜黄素在实验性肝纤维化中的疗效。因此，主要的分析挑战不仅仅是减少巨噬细胞摄取，而是确定其对适应症是否具有治疗意义。
5.4. 靶向肝窦内皮细胞
LSECs直接暴露于循环载体，并具有强大的清除和内吞能力。它们在功能上也参与炎症、纤维化、血管生成和肝微循环的调节。Yu等人开发了一种辛伐他汀负载的纳米颗粒系统，据报道该系统优先与LSECs相互作用并在实验性HCC模型中重塑肿瘤微环境。由于LSECs在慢性肝损伤期间会发生毛细血管化和其他表型变化，因此应在疾病相关而非仅健康的模型中评估靶向策略。
5.5. 靶向中性粒细胞和其他免疫细胞
中性粒细胞迅速向炎症信号迁移，因此在急性肝损伤中既是病理介质也是潜在的递送载体。CD177介导的对人和小鼠中性粒细胞的纳米颗粒靶向已在实验中得到证实。其他白细胞，包括单核细胞、巨噬细胞、树突状细胞和淋巴细胞，可根据适应症作为靶点或载体。
5.6. 证明特异性和有效递送所需的证据
靶向药物递送研究中一个核心方法论问题是倾向于将增加的组织荧光等同于成功的靶向。证据应分层考虑。第一层，器官生物分布确定载体是否到达肝脏。第二层，细胞分辨定位确定负责摄取的肝脏群体。第三层，受体依赖性特异性由非靶向载体对照、竞争或受体阻断实验、受体缺陷模型或其他机制证据支持。第四层也是最相关的层面，有效的细胞内递送需要证明货物到达功能性细胞内区室并产生预期的分子或药理效应。对于RNA治疗药物，有效递送应通过基因敲低、编辑或蛋白表达来评估，而非总颗粒相关信号。
6. 临床转化、生产、分析表征和监管考量
6.1. 已批准的肝脏导向系统和临床管线
肝脏导向递送中临床最成熟的例子是利用肝细胞生物学的特定RNA治疗药物。帕替西兰是一种静脉注射的siRNA LNP，于2018年获批用于遗传性转甲状腺素蛋白介导的淀粉样变性多发性神经病。吉沃西兰（Givlaari?）是一种GalNAc缀合的siRNA，获批用于急性肝卟啉症。鲁马西兰（Oxlumo?）是另一种GalNAc缀合的siRNA，于2020年获批用于原发性高草酸尿症1型。法齐西兰是一种针对肝细胞中突变α-1抗胰蛋白酶产生的RNA干扰治疗药物，在一项2期研究中显示出肝内Z-AAT的显著降低。一项2026年的研究报告了一种LNP制剂，该制剂在实验性肝纤维化模型中显示出肝细胞优先的信使RNA（mRNA）递送和治疗效果。EV治疗药物仍处于较早阶段。
6.2. 生产与分析表征
一个有前景的载体的转化需要一个可重复的药物产品，而不仅仅是一个具有生物活性的实验室制剂。关键质量属性因平台类别而异，但通常包括粒径及其分布、形态、表面电荷、组成、包封效率、游离与包封货物之比、释放动力学、稳定性、无菌性、内毒素含量和生物效力。对于脂质体药品，美国食品药品监督管理局（FDA）指南强调稳健的化学、生产和控制（CMC），以及适当的药代动力学和生物利用度表征。EV开发呈现出额外的分析复杂性，因为产品特性既取决于生物来源也取决于分离过程。细胞膜包被纳米颗粒引入了一个混合质量控制问题。完整细胞载体需要对细胞特性、活力、功能、无菌性、表型和效力进行额外测试。PDNVs面临与原料变异性、提取、纯化和产品定义相关的类似挑战。
6.3. 安全性、免疫原性和监管挑战
安全性是产品、制剂和情境依赖的。合成纳米颗粒制剂可能激活补体或先天免疫通路，经历MPS截留，或产生制剂特异性毒性。无机材料可能引发关于持久性和长期清除的材料依赖性担忧。生物平台引入了与来源材料、污染物、免疫原性成分、可传播因子以及生物效力变异性相关的不同风险。对于基于EV的产品，监管成熟度仍然有限。另一个转化问题是普遍使用诸如“生物相容”、“无免疫原性”或“天然靶向”等泛化术语。此类特性必须针对特定产品、来源、剂量、生产工艺和给药途径进行证明。最后，动物到人类的转化仍然是一个根本性局限。
