首届健康与纳米技术高峰论坛及产学研医成果大赛日前在上海举行。中科院上海药物所药物制剂研究中心主任李亚平研究员及其学生苏婧晗、孙慧萍的科研成果“基于细胞膜的仿生纳米粒应用于抗乳腺癌肺转移”获得一等奖。 

转移是导致乳腺癌患者死亡的主要原因。纳米技术在药物递送和抗肿瘤治疗方面有明显优势，但由于转移性乳腺癌实体瘤部位基质增厚造成间质高压，转移灶体积小、数量多且高度分散在侵入器官中，加上网状内皮系统（巨噬细胞等）的识别和吞噬，导致纳米药物也很难有效通过被动靶向渗透到肿瘤部位，抗肿瘤治疗依然面临着严峻挑战。 

针对这些问题，苏婧晗、孙慧萍在导师李亚平的指导下，首先利用天然红细胞膜能帮助躲避巨噬细胞攻击，实现长循环的特点，将红细胞膜包覆于纳米粒表面，制备了包载紫杉醇（PTX）的新型长循环仿生纳米粒RVPNs。发现红细胞膜的包覆能发挥躲避巨噬细胞的识别作用，RVPNs半衰期长达32.8小时。与iRGD联用，可同时实现纳米粒的体内长循环及有效的肿瘤渗透，显著增强纳米粒的抗转移药效。此外，iRGD可以显著增加RVPNs在肿瘤部位的蓄积，使其渗透到原位瘤和转移灶部位的深处，对原位瘤和转移灶的抑制率分别达到91.5%和75.2%（Adv. Funct. Mater. 26(2016)1243-1252，IF=11.382）。 

在RVPNs的基础上，为进一步提高肿瘤细胞的摄取和药物的可控释放，又利用光疗产生热可破坏细胞膜的特点，将光敏剂DiR嵌入红细胞膜中，同时在内核中杂化温敏聚合物，克服了现有红细胞膜纳米粒在药物释放和细胞摄取方面的不足，构建了远红外刺激响应的红细胞膜仿生纳米粒PN@DRV。发现在激光照射下，光敏剂产生的热量可破坏红细胞膜，并使得温敏内核解体，从而实现药物的光响应性释放。光照使肿瘤细胞的摄取增加了3倍。光敏剂的引入使PN@DRV可实现体内示踪、药物的靶向性释放、光化疗协同作用的一体化功能，PN@DRV对乳腺癌转移的抑制率提高了9倍（Adv.Funct.Mater.26(2016)7495-7506, IF=11.382）。 

为了提高纳米药物对肿瘤转移灶的靶向性，还利用高转移性的乳腺癌细胞具有同源靶向性的特点，研究人员首次将高转移性乳腺癌4T1细胞的细胞膜包覆于载PTX的纳米粒表面，构建了一种可以伪装成肿瘤细胞的“纳米间谍”（CPPNs），发现CPPNs可特异性富集到4T1原位瘤以及肺部的转移灶部位，进而发挥肿瘤杀伤作用，在4T1乳腺癌自发转移模型和晚期转移模型中，均可以显著的抑制原位瘤的生长和转移灶的生成（Adv Mater 28(2016)9581-9588，IF=18.960）。 

该研究工作得到了国家自然科学基金，国家重大科学研究计划及中科院前沿科学重点研究项目的资助。