組裝或合成的納米抗生素載體，具有規格小、選擇性高、毒副作用小等特性，在負載抗生素進行肝癌醫治方面起到了挺好的臨床療效。但是，這些抗生素載體在生物體內會遭到免疫系統干預，常常會妨礙抗生素在體內的輸送。
經過多年來的不斷探求，中國科大學物理研究所李峻柏課題組發展了一系列基于細胞膜“偽裝”的納米載體。該組裝體引入仿生偽裝理念，如同身穿迷彩服隱身在草地里的“士兵”，能成功逃脫生物體內免疫系統的清理，明顯改善抗生素分子在體內的遞送效率及癌癥的光醫治療效。
日前，該課題組基于國外外相關研究領域的發展狀況，在《國家科學評論》上發表綜述文章，總結了細胞膜“偽裝”納米載體的研究進展，闡述人工合成納米抗生素載體與天然細胞膜相結合的優勢與重要性，展望了其在未將至床醫學中的應用潛能。
免疫系統屏障限制了抗生素遞送療效
磷脂是一種生物相容性好、毒性低的生物材料。常年以來，由磷脂產生的脂類體仍然被醫藥界公覺得優質的抗生素載體和封裝材料，現已大量用于臨床醫學研究與癌癥醫治，尤其適用于高檔的抗肺癌抗生素。并且，因為磷脂在生物體內易被酶酯化，穩定性相對較差。
因此，科研人員將納米技術與材料和生物醫學相結合，發展了一系列可用于生物體內抗生素運輸的新型納米載體，主要包括合成或組裝的納米粒子或復合物，如雜化氫氧化鋁、金納米粒子、金納米棒以及有機聚合物納米粒子等，具有規格小、高效的抗生素負載能力、功能性強、易與多種客體功能分子相結合等特性。
免疫系統是生物體內天然的防御屏障，可辨識外源入侵物，如病毒和真菌、微小生物等，執行免疫清理任務，以保障生命體正常運轉。事實上，上述這種新型納米抗生素載體其實集成眾多優點，但在生物體內輸送中同樣會面臨怎么逃逸免疫系統制約的問題——它們就像入侵機體內的外源物，一旦步入生物體內便會造成“免疫應答反應”，體內各類生物屏障，如免疫清理、內皮組織粘附與滯留、器官郁積等誘因，限制了對抗生素的有效遞送，從而影響醫治療效。
該課題組專家舉例說，在臨床醫學中已有納米載體應用于封裝胰島素細胞膜損傷，由靜脈注射到血液內時，經常形成由免疫系統造成的藥阻現象，因而只能通過減小劑量的方法來提升醫治療效，但由此會降低一些不良反應。又如，使用放療方式來醫治疾病患者時，藥阻現象更為顯著。若須要改善對病變部位的醫治療效，只能提升抗生素劑量提高醫治療效，而過量的藥劑經常會導致患者器官的損傷和后遺癥，如失眠、內臟功能衰弱等。
為此，怎樣幫助納米載體逃脫機體的免疫去除，延長在生物體內的循環時間，已成科研人員的一個重點攻關方向。
細胞膜表面抗原幫其“偽裝”
生物體內的天然紅細胞可以跨過血管屏障穿梭于血液組織之間，而不受免疫功擊，課題組研究人員告訴科技商報記者：“這主要是因為紅細胞膜表面分布著大量的免疫辨識抗原，容易通過免疫系統的辨識”。那能夠用血細胞膜“偽裝”納米抗生素載體來改善在生物體內的輸運和循環呢？
受此啟發，科研人員使用天然紅細胞膜包埋納米載體表面可以實現這一目標。首先將天然紅細胞膜分離囊泡化，再將其構建在納米載體表面，這些經過天然紅細胞膜“偽裝”合成或組裝的納米載體，承繼了天然紅細胞膜的外源復合載體，能輕松地“騙過”機體內免疫系統，順利通過免疫識別，因而延長了抗生素在血液中的循環時間，提高抗生素的給藥效率。
“應用紅細胞膜‘偽裝’的納米載體，就猶如身穿迷彩服隱身在草地里的‘士兵’，借助細胞膜表面大量分布的免疫辨識抗原這一‘偽裝’，因而通過血液中免疫細胞的檢查，成功逃脫免疫系統的清理。”研究人員形象地解釋說。
據悉，進一步的研究發覺，在細胞膜“偽裝”技術的幫助下，納米抗生素載體除了輕松地逃脫免疫清理，有助于其在血液里的循環時間，能夠提升其生物相容性細胞膜損傷，減少在內臟臟器中的富集和毒副作用。
模仿多種細胞并“靶向”給藥
自從天然細胞膜“偽裝”納米載體的這一構想提出以來，立刻遭到廣大科研人員的非常關注。事實上，研究細胞膜“偽裝”材料的出發點，是借助腫瘤體內的細胞膜來偽裝抗生素載體，進而通過免疫系統的辨識，達到根治的目的。那納米載體是否可按照功能的須要，來選擇相應的細胞膜進行“偽裝”，進行相關醫學研究呢？
記者了解到，該研究團隊近幾年來基于紅細胞膜偽裝材料的研究，開發了一系列使用免疫細胞膜如白細胞、巨噬細胞、中性粒細胞等“偽裝”的納米抗生素載體。“除此之外，病變細胞、細菌同樣可以拿來制備細胞膜偽裝的納米載體，借助病變細胞和真菌膜表面的特點蛋白激活免疫系統，提高機體的抵抗和消除病源體的能力”。
相對于傳統的納米載體，這種新型抗生素載體在功能上更為多元化，可用于探求血液凈化、藥物輸送、光動醫治癌癥等潛在應用研究，能夠借助細胞膜上的特異性辨識蛋白實現對腫瘤部位的靶點給藥，以明顯提升腫瘤部位的醫治療效。
其中在光動醫治方面，該研究團隊通過外磁場引導，使紅細胞膜偽裝的負載光敏劑的磁性納米載體才能高效富集在病變部位，在光照下，原位形成的活性單線態氧能引起胞內毒素抑制癌癥細胞的擴增與飼養，而導致癌癥組織的壞死，實現了提升醫治療效的目的。
目前，用天然紅細胞膜偽裝的納米抗生素載體的研究還逗留在實驗室研究階段，在實用上的突破還須要與材料和醫學領域的科研人員共同努力。其中技術難點之一就是健康新鮮的天然細胞膜的來源，以及提取及與抗生素載體的共處理過程。因為這方面的研究剛才起步，許多技術尚需建立。
“不過可以預言的是，在未來醫學研究中，這些思想將會極大地啟發科研人員在醫治個別壞損的組織和臟器時，可借助機體正常的細胞重造損壞組織，實現組織和臟器的再生。”相關專家表示。