今天和大家一起分享学习的文章是中国药科大学的XiaoboWang,WenliZhang近期发表在《JournalofControlledRelease》期刊上的题为《TheJanusofProteinCoronaonnanoparticlesfortumortargeting,immunotherapyanddiagnosis》的一篇综述中的第二部分。
上次分享的是有关蛋白晕（PC）根据功能不同所以分类也不同，本次与大家分享学习的是PC在肿瘤部位靶向给药中的作用及应用。
目前，靶向给药已成为纳米粒（NPs）给药的主要策略，它可以改善NPs在肿瘤部位相对高浓度的生物分布，并降低其对正常组织的*性。肿瘤靶向给药可分为四个步骤，即体内循环、肿瘤积聚、肿瘤穿透和细胞内化，不同过程中，PC对NPs造成的影响也不同。
体内循环
较长的体内循环时间会增加NPs穿过肿瘤中渗漏血管的速率，从而进一步促进累积和渗透，但随着循环时间的增加，NPs被单核吞噬系统（MPS）清除的几率也就越大，在这个过程中，生物环境中的蛋白质也会PC一样吸附在NPS表面，调理素类型的PC会加剧MPS对NPs的清除。
不过，当NPs表面的PC主要成分为载脂蛋白（Apo）和白蛋白等失调调理素时，它们有助于抑制NPs的吞噬作用并延长其循环时间，但一般情况下生物环境中的失调调理素与NPs的结合能力是低于调理素的，所以在体外NPs上吸附失调调理素比在NPs上涂覆材料更为必要，这些材料有望降低NPs的免疫原性，并表现出隐形效应。虽然Apo为失调调理素，但载脂蛋白A-I和载脂蛋白E可以与单核巨噬细胞上的一个受体结合，所以目前对调理素与失调调理素的定义仍不清晰。
目前延长NPs体内循环的一个方法就是通过PEG、两性离子和生物膜涂层等方式，减少体内PC的形成。有研究表明，PEG的加入会减少NPs在血浆中的蛋白吸附量，并且提高了其血液循环时间。NP的电荷会影响PC的形成，电荷越低，PC中的蛋白质就越少。同时，已证实生物膜涂层可减少蛋白质在NPs上的吸附。Rao等人用红细胞膜包裹上转换NP（UCNP）以制备红细胞UCNP。在人血浆（HP）中培养4h后，红细胞UCNP通过动态光散射（DLS）显示出大小没有明显变化，并且在培养过程中，其表面的蛋白质组分保持不变。（如下图所示）
纳米颗粒与蛋白质相互作用的评估。（a）结合UCNP和（b）不结合RBCUCNP的某些蛋白质的图示。（c）UCNP和（d）RBCUCNP在%人血浆中孵育4小时前后的大小强度。（e）UCNP和RBCUCNP在%人血浆中孵育前后最丰富蛋白质的热图。
避免MPS系统吞噬的另外一个方法就是人为的在NPs中引入失调调理素。有文献表明，PEG化的NPs在血清中吸附的蛋主要为白蛋白和红蛋白，且随着PC的增加，巨噬细胞对PEG化的NPs吞噬作用减弱，因此，白蛋白和血红蛋白可被视为NPs长循环的隐形蛋白。Corbo等人设计了仿生脂质体（白质体），其脂质双层中引入了白细胞膜蛋白，从而降低了在小鼠血浆中形成PC中的调理素含量，PC的主要成分为载脂蛋白J，提高了小鼠体内循环时间。一个可能的原因就是PC中的调理素（IgG、凝血因子、补体蛋白等）首先与白质体表面的白细胞受体相互作用。因此，PC中的这些调理素不能与巨噬细胞上相应的受体相互作用，如下图所示。
设计思路就是，白质体表明又调理素的受体，通过结合PC中的调理素，从而降低其与MPS系统结合的可能，提高NPs体内循环时间。
肿瘤积聚
根据之前的研究，NPs的肿瘤积聚主要取决于增强的通透性和保留（EPR）效应，其由直径为50nm到nm的渗漏血管和孔隙形成。因此，直径小于孔径的NPs更容易穿过渗漏的血管系统并在肿瘤部位积聚。此外，NPs的形状也对积聚有影响，因为用于更好积聚的合适大小的NPs与肿瘤类型和不同NPs的形状有关。
NPs进入人体后，蛋白质会吸附在NP上形成PC，从而改变其大小和/或形状。具体来说，一些蛋白质会在NP上形成一个单层，其疏水部分暴露在NP上，进一步的蛋白质会作为多层吸附，从而显著改变了构建的NPs的大小，同时，也有文献表明，PC的形成会改变NPs本来的形状，从而降低NPs在肿瘤部位的透过能力。
肿瘤穿透
NPs的有限肿瘤穿透是另一个尚未解决的问题。它受复杂的肿瘤微环境影响，表现为致密的肿瘤细胞外基质（ECM）和高肿瘤基质压力。具体来说，ECM由胶原蛋白、透明质酸、弹性蛋白等组成。在这些成分中，胶原蛋白和其他成分之间的交叉导致基质硬度和密度较高，阻碍了NPs的深度渗透。此外，高肿瘤间质压力也是肿瘤积聚和随后的NPs渗透的障碍。尽管如此，大的NPs被认为具有较低的肿瘤穿透能力。因此，PC可能会抑制NPs的渗透，因为它会扩大NPs的尺寸或与ECM相互作用。然而，目前尚不清楚PC如何影响NPs的肿瘤穿透，其潜在机制尚不清楚。
有研究表明，当NPs表面PC减少时，有利于NPs保持较好的粒径从而高效率进入肿瘤微环境。聚 醇（PVA）修饰可以增强NPs对肿瘤的渗透性，因为它们与ECM蛋白质具有解绑能力。在血清中孵育后，PLGANP（~nm）与ECM蛋白结合强烈且渗透性差，而经PVA修饰的PLGANP（~nm）则没有。因此，此研究认为PVA可以作为增强肿瘤穿透性的材料之一，但其他具有类似功能的材料仍在探索中。
细胞内化
纳米粒穿透肿瘤组织后，有望被肿瘤细胞吸收以达到预期的抗肿瘤效果。NPs首先粘附在细胞膜上，然后与相应的膜蛋白和脂质相互作用，然后被肿瘤细胞吸收。一般来说，内吞途径包括无靶向配体的纳米粒吞噬和胞饮作用，以及有靶向配体的纳米粒特异性受体介导的细胞摄取。它们主要由细胞表面受体和NPs之间的相互作用触发。但PC会在NP材料之前接触细胞膜，并用裸NP和细胞替代预期的相互作用。
目前，NP-PC复合物影响肿瘤细胞内化的机制主要分为三种途径。首先，PC可能会减少NPs与细胞膜之间的粘附，减少它们之间的相互作用以及随后细胞对NPs的摄取。随着PC的形成，NP表面的zeta电位降低，导致其亲水性增强，进而减少NP-PC复合物与肿瘤细胞膜之间的相互作用。其次，PC可能会阻碍与表面受体相互作用的预期靶向部分。第三，存在于PC中的某些蛋白质识别其在靶细胞表面的相应受体，在特定途径中调节内部化，或可能导致误靶行为。
不同粒径的金纳米粒（AuNP）吸附相同PC后在表现出不同的内吞方式
工程化NPs可以调节适当的蛋白质吸附，以增强细胞摄取和改善靶向递送。然而，PC介导细胞摄取的相同受体可能在不同的组织上表达，这将导致设计的NP-PC复合物的潜在误靶行为。因此，针对特定细胞或组织的预期PC涂层NP设计中，应强调和检查潜在的非靶向效应。
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文章信息：DOI：10./j.jconrel..03.
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