赵彦玉 刘芳 楚惠媛 陈彻

肝癌是一组异质性恶性肿瘤，发病率和死亡率逐年升高，预后效果极差，是世界范围内癌症相关死亡的第二大常见原因[1]。目前，手术切除和肝移植是早期肝癌患者的主要治疗方案。但由于肝癌潜伏期较长，大多数患者初诊时已处于中晚期或晚期。化疗是晚期或超晚期肝癌常用的治疗方法。然而，传统的肝癌化疗具有多重耐药、清除率高、副作用严重、药物分布不合理等负面效应[2]。基于纳米技术的纳米给药系统的发展对克服传统化疗药物的局限性具有重要意义，这主要是由于纳米载体可通过提高药物的有效性、降低全身毒性、改善药物的溶解性、增加稳定性和控制释放，实现最佳治疗效果，在肝癌治疗中显示出巨大的潜力[3]。

1 纳米载体与肝脏的相互作用

肝脏主要由实质细胞和非实质细胞组成。实质细胞可进一步细分为肝细胞和胆管细胞，非实质细胞包括库普弗细胞（Kupffer cells，KCs）、肝窦状内皮细胞（Liver sinusoidal endothelial cells，LSECs）和肝星状细胞（Hepatic stellate cells，HSCs）[4]。KCs、LSECs、HSCs和肝细胞负责肝脏的各种生理功能，包括细胞对纳米载体的摄取。大部分纳米载体（Nanocarriers，NCs）被KCs摄取，其次是LSECs、HSCs，较少被肝细胞摄取[5]。NCs是一种胶体纳米级系统，能够与小分子药物、基因和蛋白质等抗癌剂结合，允许这些抗癌剂避开正常组织并积聚在肿瘤组织中，与抗体和肽-药物结合物的作用方式相同[6]。此外，NCs可保护药物不被降解，降低肾脏清除率并增加药物在血液中的半衰期，增加细胞毒性药物的有效载荷，并提高难溶性药物的溶解度。在肝脏中，NCs可通过被动和主动穿透进入肝细胞。被动穿透通过质膜发生，而主动穿透主要通过内吞作用发生[7]。内吞作用分为胞饮作用或吞噬作用，在胞饮作用中，NCs被囊泡内化，而在吞噬作用中，单核/巨噬细胞、中性粒细胞和树突状细胞等吞噬NCs并形成细胞内吞噬体[7]。Zhang等[8]报道，NCs通过门静脉进入肝脏，穿过肝窦被KCs摄取，根据其理化性质，NCs被输送到病灶并被肝细胞内吞，然后通过肝管进入胆管，根据消化系统和胆汁生成的情况，NCs可先聚集在胆囊内，然后进入胆总管被排出到十二指肠，最终进入胃肠道并从体内排出。

2 NCs治疗肝癌的靶向机制

NCs通过被动靶向和主动靶向方法将治疗药物有效输送至肝脏，增加药物在靶向部位的累积，限制不良反应并提高药物疗效。被动靶向通过高通透性和滞留（Enhanced permeability and retention，EPR）效应增加肿瘤组织内药物的局部浓度。主动靶向则通过使用对肝细胞上特定位点具有亲和力的靶向配体，如蛋白质、抗体、肽和碳水化合物，对纳米载体进行表面修饰，并促进肝细胞内吞吸收。

2.1 被动靶向 纳米载体通过渗漏的血管摄取或运输到肿瘤区域的方式被称为被动靶向[2]。被动靶向通常通过EPR效应实现，但也取决于载体的理化性质（如形状、大小及药物表面等）和癌细胞重要特征（如温度、pH值和肿瘤细胞的表面电荷等）[9]。在肿瘤组织中，血管支持组织的缺失及淋巴系统功能异常导致大分子物质和纳米颗粒在某些部位具有选择性EPR，这种现象被称为EPR效应[10]。EPR效应增强了大分子通过肿瘤血管系统的渗透性和外渗性，有助于纳米载体被动积累，其已被用于肝癌纳米给药系统药物输送。Bae等[11]曾报道被动靶向给药系统的优势在于纳米载体中的药物在血液循环中停留的时间更长，在循环中持续时间的延长会产生EPR效应，从而使纳米载体在肝细胞靶区积聚。此外，当纳米载体进入血液后，与血清蛋白发生非特异性相互作用，形成蛋白冠[12]。研究发现，蛋白冠的大小、直径和表面性质也影响被动靶向的结果[13]。因此，NCs的表面可能需要通过聚合物、稳定剂或蛋白质进行修饰，以增强其对细胞的亲和力并减少蛋白冠的形成。

2.2 主动靶向 主动靶向是基于可以特异性结合肿瘤细胞上过表达受体的特异性配体，如肽、蛋白和抗体。肝细胞表面过表达的受体包括去唾液酸糖蛋白受体（Asialoglycoprotein receptors，ASGPR）、甘草次酸受体（Glycyrrhetinic acid receptor，GaR）、转铁蛋白受体（Transferrin receptor，TfR）、叶酸受体（folate receptors，FR）和整合素受体（Integrin receptor，IgR）[14]。利用各种配体与这些受体在肝癌细胞表面特异性结合，设计有效靶向的纳米载体系统，可实现定点给药，从而提高药物的治疗效率，减少不必要的副作用。

2.2.1 靶向ASGPR ASGPR是一种常见的凝集素受体，主要表达于肝细胞，极少表达于肝外细胞。Yousef等[15]报道了半乳糖胺锚定的PAMAMs负载姜黄素，通过ASGPR介导的内吞过程实现高选择性高级别脑胶质瘤（High grade glioma，HCC）细胞摄取。还有学者在哺乳动物HCC细胞中研究了携带阿霉素（Doxorubicin，DOX）靶向ASGPR的胆固醇阿拉伯半乳聚糖锚定脂质体，与未修饰脂质体相比，该脂质体对稳定性、装载效率、体外和体内肿瘤复发率都有所改善[16]。有研究[17]使用ASGPR配体开发了癸二酸聚乙烯（PES）-Gantrez®AN 119 Dox NPs，显示出作为治疗HCC纳米载体的高效性和更高的安全性。

2.2.2 靶向GaR GaR在肝细胞表面过度表达，其配体甘草次酸（Glycyrrhetnic acid，GA）已被广泛用于纳米给药系统。有学者研究了GaR和GA介导的药物递送在肝癌中的作用，结果显示GA修饰DOX纳米粒显示出比非靶向NPs更高的蓄积水平[18]。Zhang等[19]制备了负载DOX的GA修饰海藻酸纳米粒，其在小鼠肝肿瘤中的浓度明显高于非GA修饰的DOX。Anirudhan等[20]开发了一种输送姜黄素的葡聚糖修饰纳米载体GHDx，对肝细胞具有高毒性和药物缓释特性。

2.2.3 靶向TfR TfR在纳米治疗药物的开发中尤为重要，因为其在包括HCC在内的多种癌症细胞表面过表达。HCC中TfR的表达是正常细胞的100倍[21]。TfR过表达的肝癌细胞已成为肝癌化疗的有效靶点。Zhang等[22]制备了转铁蛋白（Tf）修饰的装载顺铂（DDP）和DOX的聚合物纳米粒Tf-DDP/DOX-NPs，由于两种药物的联合作用，以及通过Tf配体积极靶向肿瘤细胞的能力，Tf-DDP/DOX-NPs显示出强抗肿瘤活性。Szwed等[23]研究表明，与游离的DOX相比，DOX-Tf偶联NPs对HepG2细胞表现出更高的细胞毒性。

2.2.4 靶向FR FR在肝癌细胞表面高度过表达，其天然配体是叶酸，已被用于靶向FR[24]。叶酸结合药物与叶酸受体特异性结合，并通过受体介导的内吞作用促进与叶酸受体结合药物的内化和摄取[25]。Li等[26]开发了装载索拉非尼（Sorafenib，SOR）的叶酸聚乙二醇化NPs，与游离药物相比，有效抑制肿瘤细胞的增殖并提高抗癌活性。Zhang等[27]开发了装载超顺磁性氧化铁和SOR的叶酸功能化PM，对HepG2细胞的抑制活性和体外凋亡率均优于非靶向胶束。

2.2.5 靶向IgR IgR是一种跨膜受体，存在于大多数类型的人类癌症细胞中，包括肝癌。在正常肝细胞表面，表达维持正常细胞-基质连接的整合素α1β1、α5β1和α9β1，在肝癌细胞中，过度表达整合素α3β1和α6β4[28]。Chen等[29]通过将特定的RGD肽（Arg-Gly-Asp）配体与1，2-二硬脂酰-磷脂酰乙醇-胺-聚乙二醇-2000结合，开发了靶向IgR的RGD修饰脂质体紫杉醇纳米粒RGD-LP-PTX，与LP-PTX或游离PTX相比，对HepG2荷瘤小鼠的肿瘤生长具有抑制作用。在另一项研究中，装载DOX和SOR的iRGD修饰的脂质聚合物杂化核壳结构NPs在HCC体内模型中具有增强的抗肿瘤功效、更好的生物利用度和更长的循环时间[30]。

3 用于肝癌治疗的NCs

近年来，广泛研究的癌症治疗纳米载体包括纳米粒子、脂质体、碳纳米管、聚合物胶束和树枝状大分子载体。这些纳米载体在肝癌化疗中显示出巨大的潜力，可以提高现有药物的性能，减少其全身副作用，并提高治疗效果。

3.1 纳米粒子 纳米粒子（nanoparticles，NPs）是一种1～100nm的胶体颗粒，通过捕获或吸附抗肿瘤药物将抗癌药物运输到肝癌细胞中[31]。修饰NPs的表面可以提高靶向特异性，获得更好的治疗效果。此外，NPs的抗癌药物递送可以提高溶解性，减少治疗剂量以及减少毒副作用[32]。Tom等[33]制备了聚乙烯醇包覆的超顺磁性氧化铁NPs，对SOR具有更高的载药能力和长期的药物效应。Gao等[34]制备了叶酸修饰的装载SOR的人血清白蛋白NPs，对肝癌细胞的细胞毒性增强，但对正常肝LO2细胞的安全性增加。

3.2 脂质体 脂质体是一种生物相容性磷脂囊泡，脂质双层包裹着离散的水空间，疏水双层膜可以包裹脂类药物，水中心可以包埋亲水性药物[35]。由于其生物相容性好、低毒、生物降解性好、可结合亲疏水药物等特点，已被广泛地用作多种治疗药物的载体。Ye等[36]构建了一种抗VEGFR抗体偶联聚乙二醇修饰的长循环脂质体NPs，能有效靶向肝癌组织，有效抑制肝癌生长，副作用极小。Huang等[37]开发了一种新型GA和TAT肽修饰的包被10-羟基喜树碱（10-HCPT）脂质体纳米粒GA/TAT- HCPTLP，易与肝癌细胞结合导致药物缓慢而持续的释放，对细胞增殖、迁移和凋亡有明显的抑制作用。由此可见，在肝癌治疗中，脂质体是一种新的适用于肝癌治疗的NCs。

3.3 碳纳米管 碳纳米管（Carbon nanotubes，CNTs）是由碳原子组成的圆柱形疏水管，直径约为1～4nm，长度为1～100nm。根据石墨烯层数的不同，纳米管被分为单壁纳米管和多壁纳米管。由于其高比表面积、高载药量、稳定性、易于功能化、超高长径比和良好的细胞吸收等特性成为多用途药物递送系统的首选NCs[38]。在肿瘤靶向给药中，CNTs具有生物相容性好、低毒性、副作用少、低剂量、治疗效果好等优点[39]。Ji等[40]制备了载DOX的壳聚糖修饰单壁CNTs与叶酸结合靶向FR，对肝癌细胞的抑制作用明显优于游离DOX。

3.4 聚合物胶束 聚合物胶束（Polymeric micelles，PM）由于其纳米尺寸、自组装能力、稳定性、溶解和运输疏水药物的能力，被认为是向肝癌组织运送治疗药物的优良载体[41]。Su等[42]制备聚乙二醇-聚己内酯胶束用于SOR给药，在体内表现出较好的肿瘤生长抑制作用。Yang等[43]开发了基于聚乙二醇衍生化GA修饰PM载体输送DOX，与游离DOX相比，该PM抑制肿瘤生长，并在HepG2异种移植模型中显示阳性存活率高，表现出极好的治疗效果。

3.5 树枝状大分子 树枝状大分子的结构和尺寸、水溶性、单分散性和高药物传递能力等理化性质使其成为一种独特的NCs，在抗肿瘤治疗中具有很大的优势[44]。Iacobazzi等[45]制备了负载SOR的聚酰胺-胺型树枝状大分子（PAMAM），缓释SOR，具有持久的抗肿瘤活性。Kuruvilla等[46]制造了与N-乙酰半乳糖胺配体偶联的PAMAM输送DOX，PAMAM在小鼠肿瘤治疗中显示出更好的药物释放和控制效果。

4 小结

随着医学检测、诊断及治疗技术的发展，人类对肝癌发病机制和分子机制的认识不断加深，靶向给药治疗肝癌的研究将得到快速发展。NCs可以包装多种活性药物成分，通过精确控制药物在空间和时间上的分布，促进药物的协同作用，从而降低耐药风险。此外，肝靶向给药载体还可以结合一定的环境功能基团，如pH、热敏、光或氧化应激，使药物在肝脏内蓄积并选择性释放。然而要提高当前纳米医学研究的转化价值，仍需要不断探索，并仔细评估这些NCs的长期安全性。NCs辅助给药系统在提高疗效方面具有巨大潜力。