川大郭俊凌Chemical Society Reviews：由天然構件組裝而成的納米結構顆粒用于先進療法

一、【導讀】

近年來，新型治療策略為疾病的管理和治療帶來了新的范例。例如，過繼細胞療法（例如，工程循環和免疫細胞）、免疫療法（例如，直接免疫調節劑、單克隆抗體、檢查點抑制劑、溶瘤病毒和疫苗）、基因療法（例如，基因沉默、RNA 干擾、反義療法、基因和基因組編輯）、和主動靶向藥物遞送（例如，抗體-藥物偶聯物）引發了圍繞先進療法設計的基本和應用問題。

納米結構顆粒是直徑大約從十到幾百納米的膠體顆粒，具有實心、中空或核殼結構。由于它們的小尺寸和易于調節的形態和表面特性，納米結構顆粒已廣泛應用于各種生物醫學應用，包括傳感和診斷、醫學成像以及藥物、基因和疫苗的傳遞。與傳統藥物制劑相比，基于納米顆粒的藥物遞送系統具有明顯的優勢，例如：(1) 增加藥物溶解度和穩定性；(2) 以受控或局部方式釋放藥物；(3) 克服生物屏障。這些優勢促使研究人員開發了許多用于治療應用的粒子平臺。

二、【成果掠影】

近日，四川大學郭俊凌教授團隊聯合澳大利亞墨爾本大學Frank Caruso教授團隊在Chemical Society Reviews發表了一篇關于由天然構件組裝而成的納米結構顆粒用于先進療法的綜述。這篇綜述及時而全面地總結了在快速發展的先進療法領域中廣泛使用天然構件的情況，并提供了對納米結構顆粒的特定見解。專注于使用天然構件組裝納米結構粒子的最新概述，并總結其在先進療法（包括過繼細胞療法、免疫療法、基因療法、主動靶向藥物遞送、光聲療法和成像、光熱療法和聯合療法。）強調了不同天然構件的優缺點的交叉比較，以闡明此類生物衍生納米粒子的關鍵設計原則，以提高其性能和采用率。還討論了當前的挑戰和未來的研究方向，這將加速我們對設計、工程和應用納米結構粒子進行先進治療的理解。文章題目為“Nanostructured particles assembled from natural building blocks for advanced therapies”。

三、【數據概況】

圖 1 使用生物衍生的天然構件開發納米結構顆粒用于先進療法 ? RSC

圖 2 白蛋白納米粒子在靶向治療中的應用 ? RSC

圖 3 基于鐵蛋白的納米粒子在疫苗接種和化學光熱治療中的應用? ? RSC

圖4 明膠基納米顆粒在光動力治療和多種藥物胞內控序釋放中的應用 ? ? RSC

圖 5 用于先進療法的不同脂質納米顆粒的結構比較? ? RSC

圖 6 基于脂質體的納米粒子在靶向和光動力基因治療中的應用? ? RSC

圖 7 脂質納米粒在 mRNA 疫苗和基因治療中的應用? ? RSC

圖 8 SLN 在靶向放射和基因治療中的應用? ? RSC

圖 9 基于CS的納米粒子在靶向治療中的應用? ? RSC

圖 10 基于HA的納米顆粒在靶向給藥中的應用? ? RSC

圖 11 基于葡聚糖的納米顆粒在過繼性癌癥免疫治療和靶向給藥中的應用? ? RSC

圖 12?用于小分子兒茶酚胺的納米材料? ? RSC

圖 13 用于光熱療法的 PDA 納米粒子? ? RSC

圖 14 用于免疫治療的 PDA 納米顆粒? ? RSC

圖 15 用于控制藥物釋放的 PDA 包被的納米顆粒? ? RSC

圖 16 用于受控藥物遞送和癌癥化學光療的 PDA 膠囊? ? RSC

圖 17 支持 PDA 的單細胞封裝? ? RSC

圖 18基于金屬-酚醛網絡的納米粒子? ? RSC

圖 19 自組裝 MPN 納米粒子用于醫學成像、藥物控制釋放和協同化療? ? RSC

圖 20 納米顆粒上 MPN 涂層調節的生物-納米相互作用 ? RSC

圖 21 用于醫學成像和受控藥物輸送的工程多功能 MPN 膠囊? ? RSC

圖 22 用于靶向給藥的多酚-蛋白質納米顆粒? ? RSC

圖 23 支持多酚的細胞工程? ? RSC

圖 24 紅細胞膜基納米粒子作為仿生藥物載體的應用? ? RSC

圖25 PLT膜基納米粒子作為仿生藥物載體的應用? ? RSC

圖26 白細胞膜基納米粒子作為仿生藥物載體的應用 ? RSC

圖 27 基于癌細胞膜的納米粒子在癌癥靶向治療中的應用? ? RSC

圖 28 典型外泌體的關鍵成分 ? RSC

圖 29 MSCs 衍生的外泌體納米顆粒在免疫治療中的應用? ? RSC

圖 30 來自癌細胞的外泌體納米顆粒在靶向癌癥治療中的應用??? RSC

圖 31 來自其他來源的外泌體納米顆粒在靶向治療中的應用 ? RSC

圖 32 總結不同天然構件的關鍵功能特性及其在先進療法設計中的用途 ? RSC

圖 33 將天然構建塊工程化為粒子的設計原則 ? RSC

圖 34 從天然構件開發納米結構顆粒的跨學科方法，用于新興的先進治療應用? ? RSC

四、【成果啟示】

改善醫療保健結果是材料科學領域最重要的目標之一，但在不同生物水平和生物納米相互作用方面存在一系列相關挑戰。?這也為材料科學提供了有趣的生物啟發策略，還為新材料的設計和工程提供了一個多功能的構建模塊工具箱。通過使用生物衍生化合物作為基本構件來開發納米結構顆粒，加速了治療一系列疾病的治療進展。一系列先進療法已成為疾病管理和治療的新范式，導致臨床前和早期臨床研究取得突破。但是盡管在使用天然構件進行先進療法方面取得了重大進展，但仍存在一些挑戰，需要對納米結構粒子系統進行創新的重新設計，這條路還需要更多的材料人為之奮斗。

參考文獻：Ju, Y.; Liao, H.; Richardson, J. J.; Guo, J.; Caruso, F., Nanostructured particles assembled from natural building blocks for advanced therapies. Chem Soc Rev 2022.