研究人員表示，他們找到了一種方法，可以使攜帶藥物的奈米粒子透過身體的免疫系統：將它們偽裝成在人體血液中發現的細胞碎片。
人造奈米粒子（由塑膠或金屬製成）可以被設計成將藥物輸送到身體的特定區域。但它們經常受到身體自然防禦系統的攻擊和吞噬，防禦系統將它們視為外來入侵者。
研究小組報告稱，這種偽裝的粒子不僅能夠躲避免疫系統的檢測，還能利用血小板的天然特性，比傳統的藥物輸送方式更有效地治療細菌感染和修復受損血管。該研究由加州大學聖地亞哥分校的張良方（Liangfang Zhang）領導，並於9月16日在《自然》雜誌上發表。
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張的研究小組從由可生物降解聚合物PLGA製成的100奈米寬的粒子開始，並在其表面覆蓋了取自人體血小板的膜——血小板是在血液中發現的細胞碎片，它們會聚集在組織損傷的部位並開始凝血過程。作者表示，這有助於粒子躲避免疫系統。
研究人員此前曾嘗試將血小板膜的關鍵部分附著到奈米粒子上，以避免免疫攻擊；特別是血小板的CD47蛋白。賓夕法尼亞大學費城分校的奈米工程師丹尼斯·迪舍爾（Dennis Discher）說，該蛋白會向身體的免疫系統發出“不要吃我”的訊號。但馬薩諸塞州波士頓布萊根婦女醫院的醫生和奈米技術專家奧米德·法羅赫扎德（Omid Farokhzad）表示，張的奈米粒子擁有迄今為止最完整的膜蛋白組。他撰寫了一篇新聞與觀點文章，作為這篇論文的補充。
隱形刺客
塗有血小板的奈米粒子還有其他優勢。例如，耐甲氧西林金黃色葡萄球菌（MRSA）等細菌會附著在血小板上——它們利用這一特性來保護自己免受免疫系統的侵害。這使得它們更有可能與塗層的奈米粒子相互作用。血小板還會被吸引到身體發生組織損傷的特定區域。
加州大學聖巴巴拉分校的化學工程師薩米爾·米特拉戈特里（Samir Mitragotri）說，這些粒子利用了血小板獨特的天然能力，他沒有參與這項工作。“這是一種極具創新性的方法，”他補充道。
張的研究小組將含有抗生素的偽裝奈米粒子注射到感染了MRSA的小鼠體內。與給小鼠使用傳統抗生素相比，這使得肝臟和脾臟中的MRSA細菌數量減少了1000倍，並且僅需要傳統藥物劑量的六分之一。（在其他器官中，奈米粒子也比傳統的藥物輸送更有效，但差異不那麼明顯）。
研究小組還利用了血小板傾向於遷移到受損血管的事實。他們將偽裝的奈米粒子載入了一種名為多西他賽的藥物，以觀察它是否可以防止受損動脈壁過度增厚（這種影響可能會在手術後引起問題）。當這些奈米粒子被注射到血管受損的大鼠體內時，與大鼠的健康組織相比，這些粒子在受損部位聚集的濃度更高。研究小組表明，以這種方式遞送的多西他賽治療比不使用奈米粒子直接注入血液的治療更有效。
迪舍爾表示，能夠在這些部位遞送高劑量的藥物，同時避開通常會破壞大多數奈米粒子的免疫系統細胞（稱為巨噬細胞），即使在疾病部位也是如此，令人印象深刻。
疑問
但並非所有人都相信這些粒子的偽裝能力。哥本哈根大學的奈米技術藥物專家莫恩·莫格米（Moein Moghimi）表示，儘管只有一小部分粒子聚集在疾病部位，但絕大多數粒子很快就進入了動物的肝臟和脾臟——這表明大多數粒子仍然在這些部位被免疫防禦系統捕獲。莫格米認為，需要對身體對粒子的免疫反應進行更嚴格的檢查。
張表示，他的團隊接下來計劃製造更多量的偽裝奈米粒子，並在人類開始試驗之前測試它們在大型動物中的應用。他還補充說，由於血小板傾向於聚集在血液中的癌細胞周圍以及細菌周圍，研究小組下一步將研究是否可以將偽裝的奈米粒子用於靶向治療癌症。
法羅赫扎德說，從結合合成和生物成分的混合奈米粒子開發療法將是一條漫長而坎坷的道路。“但這是一種我願意押注的技術嗎？絕對是。我認為它的前景非常廣闊。”
本文經許可轉載，並於 2015 年 9 月 16 日首次發表。