2.1.2 包封型载药体系 包封型载药体系把药物包封在纳米粒子内部，在分子门处设计酶响应性的开关，是另一类常见的释药型酶响应纳米粒子的设计方式。DE LA TORRE等[18]将介孔二氧化硅纳米粒子作为纳米粒子、以短肽(Abz-GIVRAK-OH)为封端装载番红素和多柔比星，这种纳米粒子被HeLa细胞等表达组织蛋白酶B的肿瘤细胞摄取后进入溶酶体，短肽响应组织蛋白酶B后分解，二氧化硅封端被打开释放多柔比星杀伤肿瘤细胞。而在不含该酶的MEFs CatB肿瘤细胞中，结果显示出无明显的包封物释放或杀伤肿瘤细胞的能力。VAN RIJT等[19]同样以介孔二氧化硅纳米粒子为纳米粒子负载顺铂，通过用与生物素基团连接的七肽包被介孔二氧化硅纳米粒子的外表面，响应基质金属蛋白酶9。纳米粒子进入肿瘤微环境后响应基质金属蛋白酶9，七肽被分解后纳米粒子释放顺铂杀伤肿瘤细胞，而在正常组织中则不释放顺铂。在体外动物及人组织培养模型中，纳米粒子表现出对肿瘤组织模型明显的杀伤作用，而对正常组织模型则无毒性作用。SHI及其团队[20]利用聚乙二醇与肽链合成聚乙二醇-肽二嵌段共聚物，该共聚物在结直肠癌微环境内特异性响应基质金属蛋白酶2，肽段被分解，胶束结构逐渐变得不稳定，从而触发纳米粒子在肿瘤中释放抗血管生成药与抗肿瘤药物，研究结果显示2种药物联合载药相对传统用药方式或单独载药效果大幅提高。这一类的纳米粒子基本设计要求为：①制备可包封药物的中空纳米粒子；②合成靶目标酶的响应性底物并连接在纳米粒子的封端起到开关作用。

2.1.3 前药激活型载药体系 前药激活型载药体系使药物在到达靶位点前维持前药的形态，避免药物对周围正常组织产生毒性，在到达靶位点后响应肿瘤内特异性高表达的酶，前药被转化为抗肿瘤药物并释放，从而实现精准靶向治疗。ZHOU及其团队[21]合成了一种负载人工基因proMel的纳米粒子AP30NP，该粒子表面通过表面缀合的AMD3100与脑转移乳腺癌肿瘤微环境中的CXCR4反应蓄积在肿瘤内，并利用proMel转染肿瘤细胞，使肿瘤细胞合成分泌褪黑素。褪黑素响应肿瘤微环境中高水平的基质金属蛋白酶2并被激活，释放游离的蜂毒肽，从而溶解邻近肿瘤细胞，实验结果显示这种纳米粒子的肿瘤抑制效率达到了60%，而对照组则不到10%。JALLOUK等[22]将具有非特异性高毒性的抗肿瘤药物蜂毒肽制备成了低毒性基质金属蛋白酶9激活的蜂毒肽衍生物，利用全氟化碳纳米粒子载药进一步降低其毒性，纳米粒子进入体内后该蜂毒肽衍生物只响应肿瘤微环境中特异性分布的基质金属蛋白酶9，特异性杀伤周围肿瘤细胞，用于抗黑色素瘤治疗；实验结果中相比对照组，用载有前药的纳米颗粒进行治疗可使肿瘤第14天大小缩小约54%，同时治疗后的白细胞计数无显著下降。YE等[23]在一项研究中设计了一种载多柔比星前药的级联放大释药纳米粒子用于治疗乳腺癌，该纳米粒子装载的β-拉帕酮可催化还原型辅酶Ⅱ: 醌氧化还原酶1，刺激肿瘤细胞内活性氧的水平上升，进而诱导多柔比星前药转化为多柔比星的级联扩增释放，这种纳米粒子的肿瘤生长抑制率达到了92.8%，远高于对照组的50.3%与64.4%。

和以上3种类似的释药型纳米粒子已有相当数量的研究，下表将罗列部分最近的研究进展，见表1[24-34]。

2.1.4 仅修饰了酶响应释药功能纳米粒子的局限性 上述研究中所设计纳米粒子均表现出了特异性响应肿瘤中高表达的酶，从而释放抗肿瘤相关分子的特点，但部分研究的响应环境与体内环境具有较大差异。例如DE LA TORRE等[18]仅研究了多种肿瘤细胞在体外环境下的细胞摄取与药物释放情况；VAN RIJT等[19]则通过建立体外组织模型研究纳米粒子的响应情况，该2项研究均缺少体内过程，包括静脉注射后的体循环和实体肿瘤分布，这可能导致纳米粒子在动物实验中不能达到预期的效果，因为只修饰了酶响应释药功能的纳米粒子只在药物释放上具有特异性，但循环保护及分布渗透功能并未进行改善。而ZHOU等[21]通过在纳米粒子上负载AMD3100用于提高蓄积并在动物实验中表现出良好的肿瘤内分布。因此，在设计释药型酶响应性纳米粒子时，除了考虑释药的触发条件外还应注意添加提高纳米粒子靶向性的设计，以增强纳米粒子的抗肿瘤效率。

表1 ｜近几年释药型酶响应性纳米粒子的部分研究纳米粒子 酶 酶底物/敏感键 肿瘤类型 负载药物 载药方式 参考文献介孔二氧化硅纳米粒子 基质金属蛋白酶13 肽序列(PLGLAR) 肝癌 多柔比星 纳米粒包封，牛血清白蛋白封端 [24]介孔二氧化硅纳米粒子 组织蛋白酶B 肽序列(GFLGR7RGDS) HeLa细胞 多柔比星 纳米粒包封，叠氮基封端 [25]介孔二氧化硅纳米粒子 半乳糖苷酶 接枝淀粉衍生物 HeLa细胞 多柔比星 纳米粒包封，接枝淀粉衍生物封端 [26]介孔二氧化硅纳米粒子 还原型辅酶Ⅱ: 醌氧化还原酶1 偶氮苯(缺氧条件) 乳腺癌非小细胞肺癌 多柔比星 纳米粒包封，环糊精封端 [27]介孔二氧化硅纳米粒子 透明质酸酶 透明质酸 胃癌 多柔比星 纳米粒包封，透明质酸封端 [28]介孔二氧化硅纳米粒子 透明质酸酶 透明质酸 结肠癌 多柔比星 纳米粒包封，透明质酸封端 [29]介孔二氧化硅纳米粒子 透明质酸酶1 透明质酸 乳腺癌 多柔比星 纳米粒包封，透明质酸封端 [30]树枝状聚合物 组织蛋白酶B 肽序列(GFLG) 结肠癌 多柔比星 响应性肽链连接 [31]血浆蛋白亲和性载药小分子响应性糖苷连接 [32]脂质体 尿激酶纤溶酶原激活剂 肽序列(SGRSA) 含尿激酶纤溶酶原激活剂的肿瘤β-葡糖醛酸糖苷酶 葡糖醛酸苷 乳腺癌胰腺癌 单甲基澳瑞他汀E羧基荧光素 纳米粒包封 [33]4-arm聚乙二醇 天冬酰胺内肽酶(legumain) 肽序列(AANL) 乳腺癌 多柔比星 响应性肽链连接 [34]

文章来源：《肿瘤药学》 网址: http://www.zlyxzz.cn/qikandaodu/2021/0222/665.html