趙彥玉 劉芳 楚惠媛 陳徹

肝癌是一組異質(zhì)性惡性腫瘤，發(fā)病率和死亡率逐年升高，預(yù)后效果極差，是世界范圍內(nèi)癌癥相關(guān)死亡的第二大常見原因[1]。目前，手術(shù)切除和肝移植是早期肝癌患者的主要治療方案。但由于肝癌潛伏期較長，大多數(shù)患者初診時(shí)已處于中晚期或晚期?；熓峭砥诨虺砥诟伟┏Ｓ玫闹委煼椒?。然而，傳統(tǒng)的肝癌化療具有多重耐藥、清除率高、副作用嚴(yán)重、藥物分布不合理等負(fù)面效應(yīng)[2]?；诩{米技術(shù)的納米給藥系統(tǒng)的發(fā)展對克服傳統(tǒng)化療藥物的局限性具有重要意義，這主要是由于納米載體可通過提高藥物的有效性、降低全身毒性、改善藥物的溶解性、增加穩(wěn)定性和控制釋放，實(shí)現(xiàn)最佳治療效果，在肝癌治療中顯示出巨大的潛力[3]。

1 納米載體與肝臟的相互作用

肝臟主要由實(shí)質(zhì)細(xì)胞和非實(shí)質(zhì)細(xì)胞組成。實(shí)質(zhì)細(xì)胞可進(jìn)一步細(xì)分為肝細(xì)胞和膽管細(xì)胞，非實(shí)質(zhì)細(xì)胞包括庫普弗細(xì)胞（Kupffer cells，KCs）、肝竇狀內(nèi)皮細(xì)胞（Liver sinusoidal endothelial cells，LSECs）和肝星狀細(xì)胞（Hepatic stellate cells，HSCs）[4]。KCs、LSECs、HSCs和肝細(xì)胞負(fù)責(zé)肝臟的各種生理功能，包括細(xì)胞對納米載體的攝取。大部分納米載體（Nanocarriers，NCs）被KCs攝取，其次是LSECs、HSCs，較少被肝細(xì)胞攝取[5]。NCs是一種膠體納米級系統(tǒng)，能夠與小分子藥物、基因和蛋白質(zhì)等抗癌劑結(jié)合，允許這些抗癌劑避開正常組織并積聚在腫瘤組織中，與抗體和肽-藥物結(jié)合物的作用方式相同[6]。此外，NCs可保護(hù)藥物不被降解，降低腎臟清除率并增加藥物在血液中的半衰期，增加細(xì)胞毒性藥物的有效載荷，并提高難溶性藥物的溶解度。在肝臟中，NCs可通過被動(dòng)和主動(dòng)穿透進(jìn)入肝細(xì)胞。被動(dòng)穿透通過質(zhì)膜發(fā)生，而主動(dòng)穿透主要通過內(nèi)吞作用發(fā)生[7]。內(nèi)吞作用分為胞飲作用或吞噬作用，在胞飲作用中，NCs被囊泡內(nèi)化，而在吞噬作用中，單核/巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞等吞噬NCs并形成細(xì)胞內(nèi)吞噬體[7]。Zhang等[8]報(bào)道，NCs通過門靜脈進(jìn)入肝臟，穿過肝竇被KCs攝取，根據(jù)其理化性質(zhì)，NCs被輸送到病灶并被肝細(xì)胞內(nèi)吞，然后通過肝管進(jìn)入膽管，根據(jù)消化系統(tǒng)和膽汁生成的情況，NCs可先聚集在膽囊內(nèi)，然后進(jìn)入膽總管被排出到十二指腸，最終進(jìn)入胃腸道并從體內(nèi)排出。

2 NCs治療肝癌的靶向機(jī)制

NCs通過被動(dòng)靶向和主動(dòng)靶向方法將治療藥物有效輸送至肝臟，增加藥物在靶向部位的累積，限制不良反應(yīng)并提高藥物療效。被動(dòng)靶向通過高通透性和滯留（Enhanced permeability and retention，EPR）效應(yīng)增加腫瘤組織內(nèi)藥物的局部濃度。主動(dòng)靶向則通過使用對肝細(xì)胞上特定位點(diǎn)具有親和力的靶向配體，如蛋白質(zhì)、抗體、肽和碳水化合物，對納米載體進(jìn)行表面修飾，并促進(jìn)肝細(xì)胞內(nèi)吞吸收。

2.1 被動(dòng)靶向 納米載體通過滲漏的血管攝取或運(yùn)輸?shù)侥[瘤區(qū)域的方式被稱為被動(dòng)靶向[2]。被動(dòng)靶向通常通過EPR效應(yīng)實(shí)現(xiàn)，但也取決于載體的理化性質(zhì)（如形狀、大小及藥物表面等）和癌細(xì)胞重要特征（如溫度、pH值和腫瘤細(xì)胞的表面電荷等）[9]。在腫瘤組織中，血管支持組織的缺失及淋巴系統(tǒng)功能異常導(dǎo)致大分子物質(zhì)和納米顆粒在某些部位具有選擇性EPR，這種現(xiàn)象被稱為EPR效應(yīng)[10]。EPR效應(yīng)增強(qiáng)了大分子通過腫瘤血管系統(tǒng)的滲透性和外滲性，有助于納米載體被動(dòng)積累，其已被用于肝癌納米給藥系統(tǒng)藥物輸送。Bae等[11]曾報(bào)道被動(dòng)靶向給藥系統(tǒng)的優(yōu)勢在于納米載體中的藥物在血液循環(huán)中停留的時(shí)間更長，在循環(huán)中持續(xù)時(shí)間的延長會產(chǎn)生EPR效應(yīng)，從而使納米載體在肝細(xì)胞靶區(qū)積聚。此外，當(dāng)納米載體進(jìn)入血液后，與血清蛋白發(fā)生非特異性相互作用，形成蛋白冠[12]。研究發(fā)現(xiàn)，蛋白冠的大小、直徑和表面性質(zhì)也影響被動(dòng)靶向的結(jié)果[13]。因此，NCs的表面可能需要通過聚合物、穩(wěn)定劑或蛋白質(zhì)進(jìn)行修飾，以增強(qiáng)其對細(xì)胞的親和力并減少蛋白冠的形成。

2.2 主動(dòng)靶向 主動(dòng)靶向是基于可以特異性結(jié)合腫瘤細(xì)胞上過表達(dá)受體的特異性配體，如肽、蛋白和抗體。肝細(xì)胞表面過表達(dá)的受體包括去唾液酸糖蛋白受體（Asialoglycoprotein receptors，ASGPR）、甘草次酸受體（Glycyrrhetinic acid receptor，GaR）、轉(zhuǎn)鐵蛋白受體（Transferrin receptor，TfR）、葉酸受體（folate receptors，F(xiàn)R）和整合素受體（Integrin receptor，IgR）[14]。利用各種配體與這些受體在肝癌細(xì)胞表面特異性結(jié)合，設(shè)計(jì)有效靶向的納米載體系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)給藥，從而提高藥物的治療效率，減少不必要的副作用。

2.2.1 靶向ASGPR ASGPR是一種常見的凝集素受體，主要表達(dá)于肝細(xì)胞，極少表達(dá)于肝外細(xì)胞。Yousef等[15]報(bào)道了半乳糖胺錨定的PAMAMs負(fù)載姜黃素，通過ASGPR介導(dǎo)的內(nèi)吞過程實(shí)現(xiàn)高選擇性高級別腦膠質(zhì)瘤（High grade glioma，HCC）細(xì)胞攝取。還有學(xué)者在哺乳動(dòng)物HCC細(xì)胞中研究了攜帶阿霉素（Doxorubicin，DOX）靶向ASGPR的膽固醇阿拉伯半乳聚糖錨定脂質(zhì)體，與未修飾脂質(zhì)體相比，該脂質(zhì)體對穩(wěn)定性、裝載效率、體外和體內(nèi)腫瘤復(fù)發(fā)率都有所改善[16]。有研究[17]使用ASGPR配體開發(fā)了癸二酸聚乙烯（PES）-Gantrez?AN 119 Dox NPs，顯示出作為治療HCC納米載體的高效性和更高的安全性。

2.2.2 靶向GaR GaR在肝細(xì)胞表面過度表達(dá)，其配體甘草次酸（Glycyrrhetnic acid，GA）已被廣泛用于納米給藥系統(tǒng)。有學(xué)者研究了GaR和GA介導(dǎo)的藥物遞送在肝癌中的作用，結(jié)果顯示GA修飾DOX納米粒顯示出比非靶向NPs更高的蓄積水平[18]。Zhang等[19]制備了負(fù)載DOX的GA修飾海藻酸納米粒，其在小鼠肝腫瘤中的濃度明顯高于非GA修飾的DOX。Anirudhan等[20]開發(fā)了一種輸送姜黃素的葡聚糖修飾納米載體GHDx，對肝細(xì)胞具有高毒性和藥物緩釋特性。

2.2.3 靶向TfR TfR在納米治療藥物的開發(fā)中尤為重要，因?yàn)槠湓诎℉CC在內(nèi)的多種癌癥細(xì)胞表面過表達(dá)。HCC中TfR的表達(dá)是正常細(xì)胞的100倍[21]。TfR過表達(dá)的肝癌細(xì)胞已成為肝癌化療的有效靶點(diǎn)。Zhang等[22]制備了轉(zhuǎn)鐵蛋白（Tf）修飾的裝載順鉑（DDP）和DOX的聚合物納米粒Tf-DDP/DOX-NPs，由于兩種藥物的聯(lián)合作用，以及通過Tf配體積極靶向腫瘤細(xì)胞的能力，Tf-DDP/DOX-NPs顯示出強(qiáng)抗腫瘤活性。Szwed等[23]研究表明，與游離的DOX相比，DOX-Tf偶聯(lián)NPs對HepG2細(xì)胞表現(xiàn)出更高的細(xì)胞毒性。

2.2.4 靶向FR FR在肝癌細(xì)胞表面高度過表達(dá)，其天然配體是葉酸，已被用于靶向FR[24]。葉酸結(jié)合藥物與葉酸受體特異性結(jié)合，并通過受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用促進(jìn)與葉酸受體結(jié)合藥物的內(nèi)化和攝取[25]。Li等[26]開發(fā)了裝載索拉非尼（Sorafenib，SOR）的葉酸聚乙二醇化NPs，與游離藥物相比，有效抑制腫瘤細(xì)胞的增殖并提高抗癌活性。Zhang等[27]開發(fā)了裝載超順磁性氧化鐵和SOR的葉酸功能化PM，對HepG2細(xì)胞的抑制活性和體外凋亡率均優(yōu)于非靶向膠束。

2.2.5 靶向IgR IgR是一種跨膜受體，存在于大多數(shù)類型的人類癌癥細(xì)胞中，包括肝癌。在正常肝細(xì)胞表面，表達(dá)維持正常細(xì)胞-基質(zhì)連接的整合素α1β1、α5β1和α9β1，在肝癌細(xì)胞中，過度表達(dá)整合素α3β1和α6β4[28]。Chen等[29]通過將特定的RGD肽（Arg-Gly-Asp）配體與1，2-二硬脂酰-磷脂酰乙醇-胺-聚乙二醇-2000結(jié)合，開發(fā)了靶向IgR的RGD修飾脂質(zhì)體紫杉醇納米粒RGD-LP-PTX，與LP-PTX或游離PTX相比，對HepG2荷瘤小鼠的腫瘤生長具有抑制作用。在另一項(xiàng)研究中，裝載DOX和SOR的iRGD修飾的脂質(zhì)聚合物雜化核殼結(jié)構(gòu)NPs在HCC體內(nèi)模型中具有增強(qiáng)的抗腫瘤功效、更好的生物利用度和更長的循環(huán)時(shí)間[30]。

3 用于肝癌治療的NCs

近年來，廣泛研究的癌癥治療納米載體包括納米粒子、脂質(zhì)體、碳納米管、聚合物膠束和樹枝狀大分子載體。這些納米載體在肝癌化療中顯示出巨大的潛力，可以提高現(xiàn)有藥物的性能，減少其全身副作用，并提高治療效果。

3.1 納米粒子 納米粒子（nanoparticles，NPs）是一種1～100nm的膠體顆粒，通過捕獲或吸附抗腫瘤藥物將抗癌藥物運(yùn)輸?shù)礁伟┘?xì)胞中[31]。修飾NPs的表面可以提高靶向特異性，獲得更好的治療效果。此外，NPs的抗癌藥物遞送可以提高溶解性，減少治療劑量以及減少毒副作用[32]。Tom等[33]制備了聚乙烯醇包覆的超順磁性氧化鐵NPs，對SOR具有更高的載藥能力和長期的藥物效應(yīng)。Gao等[34]制備了葉酸修飾的裝載SOR的人血清白蛋白NPs，對肝癌細(xì)胞的細(xì)胞毒性增強(qiáng)，但對正常肝LO2細(xì)胞的安全性增加。

3.2 脂質(zhì)體 脂質(zhì)體是一種生物相容性磷脂囊泡，脂質(zhì)雙層包裹著離散的水空間，疏水雙層膜可以包裹脂類藥物，水中心可以包埋親水性藥物[35]。由于其生物相容性好、低毒、生物降解性好、可結(jié)合親疏水藥物等特點(diǎn)，已被廣泛地用作多種治療藥物的載體。Ye等[36]構(gòu)建了一種抗VEGFR抗體偶聯(lián)聚乙二醇修飾的長循環(huán)脂質(zhì)體NPs，能有效靶向肝癌組織，有效抑制肝癌生長，副作用極小。Huang等[37]開發(fā)了一種新型GA和TAT肽修飾的包被10-羥基喜樹堿（10-HCPT）脂質(zhì)體納米粒GA/TAT- HCPTLP，易與肝癌細(xì)胞結(jié)合導(dǎo)致藥物緩慢而持續(xù)的釋放，對細(xì)胞增殖、遷移和凋亡有明顯的抑制作用。由此可見，在肝癌治療中，脂質(zhì)體是一種新的適用于肝癌治療的NCs。

3.3 碳納米管 碳納米管（Carbon nanotubes，CNTs）是由碳原子組成的圓柱形疏水管，直徑約為1～4nm，長度為1～100nm。根據(jù)石墨烯層數(shù)的不同，納米管被分為單壁納米管和多壁納米管。由于其高比表面積、高載藥量、穩(wěn)定性、易于功能化、超高長徑比和良好的細(xì)胞吸收等特性成為多用途藥物遞送系統(tǒng)的首選NCs[38]。在腫瘤靶向給藥中，CNTs具有生物相容性好、低毒性、副作用少、低劑量、治療效果好等優(yōu)點(diǎn)[39]。Ji等[40]制備了載DOX的殼聚糖修飾單壁CNTs與葉酸結(jié)合靶向FR，對肝癌細(xì)胞的抑制作用明顯優(yōu)于游離DOX。

3.4 聚合物膠束 聚合物膠束（Polymeric micelles，PM）由于其納米尺寸、自組裝能力、穩(wěn)定性、溶解和運(yùn)輸疏水藥物的能力，被認(rèn)為是向肝癌組織運(yùn)送治療藥物的優(yōu)良載體[41]。Su等[42]制備聚乙二醇-聚己內(nèi)酯膠束用于SOR給藥，在體內(nèi)表現(xiàn)出較好的腫瘤生長抑制作用。Yang等[43]開發(fā)了基于聚乙二醇衍生化GA修飾PM載體輸送DOX，與游離DOX相比，該P(yáng)M抑制腫瘤生長，并在HepG2異種移植模型中顯示陽性存活率高，表現(xiàn)出極好的治療效果。

3.5 樹枝狀大分子 樹枝狀大分子的結(jié)構(gòu)和尺寸、水溶性、單分散性和高藥物傳遞能力等理化性質(zhì)使其成為一種獨(dú)特的NCs，在抗腫瘤治療中具有很大的優(yōu)勢[44]。Iacobazzi等[45]制備了負(fù)載SOR的聚酰胺-胺型樹枝狀大分子（PAMAM），緩釋SOR，具有持久的抗腫瘤活性。Kuruvilla等[46]制造了與N-乙酰半乳糖胺配體偶聯(lián)的PAMAM輸送DOX，PAMAM在小鼠腫瘤治療中顯示出更好的藥物釋放和控制效果。

4 小結(jié)

隨著醫(yī)學(xué)檢測、診斷及治療技術(shù)的發(fā)展，人類對肝癌發(fā)病機(jī)制和分子機(jī)制的認(rèn)識不斷加深，靶向給藥治療肝癌的研究將得到快速發(fā)展。NCs可以包裝多種活性藥物成分，通過精確控制藥物在空間和時(shí)間上的分布，促進(jìn)藥物的協(xié)同作用，從而降低耐藥風(fēng)險(xiǎn)。此外，肝靶向給藥載體還可以結(jié)合一定的環(huán)境功能基團(tuán)，如pH、熱敏、光或氧化應(yīng)激，使藥物在肝臟內(nèi)蓄積并選擇性釋放。然而要提高當(dāng)前納米醫(yī)學(xué)研究的轉(zhuǎn)化價(jià)值，仍需要不斷探索，并仔細(xì)評估這些NCs的長期安全性。NCs輔助給藥系統(tǒng)在提高療效方面具有巨大潛力。