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從細胞到腫瘤：蛋白質納米粒子如何巧妙穿梭於人體？
隨著生物科技的迅速發展，蛋白質納米技術正逐漸成為一個活躍的研究領域，這個領域融合了蛋白質的多樣物理化學特性與納米技術，促進了制藥研究的進步。蛋白質（或蛋白質基）納米粒子（PNPs）的出現，吸引了科學界和醫療界的廣泛關注。這種新型納米粒子因其優越的藥物動力學特性，比如高度生物相容性、生物降解性及低毒性，展現了極大的潛力，可能讓我們克服傳統合成納米粒子在藥物遞送策略中面臨的挑戰。
PNPs的特性能有效解決傳統納米粒子在藥物治療過程中存在的問題，例如低生物利用度、緩慢的排洩率以及高毒性等。
然而，這一領域的臨床轉化仍需進一步推進。截至2022年，僅有一款PNP製劑（Abraxane）和五款病毒樣顆粒（Gardasil等）獲得FDA的臨床批准。PNPs獲得FDA批准的速度緩慢，主要原因在於在體內與生物環境的相互作用中，PNPs可能面臨風險，如蛋白質構象變化、蛋白質冠形成、引發炎症等，這些都可能危及患者的健康。
合成方法
為了充分發揮PNPs的特性，在合成方法上的改進受到廣泛探索。目前的合成技術包括超聲化學、熱分解、膠體/水熱/微乳液等方法，這些方法不僅對系統毒性有影響，且局限於親水性藥物的應用。因此，最新的合成方法如電噴霧或除溶技術被認為是一種更具可持續性的選擇。
PNPs可以在溫和的條件下合成，且不需要使用有毒的化學物質或有機溶劑，這為其在生物醫學中的應用提供了新的可能性。
目前的挑戰是，儘管這些新型合成方法帶來了許多優勢，但其成本仍然高昂，且不易控制PNP的大小，這限制了它們在生物醫學中的應用。常見的蛋白質來源包括動物和植物，其高生物相容性、可降解性以及藥物裝載效率使其成為理想的PNPs合成選擇。
蛋白質納米粒子的修飾
為了提高PNPs的穩定性和效果，化學修飾是一種常見的手段，這可以通過使用合成或天然交聯劑來實現。這些修飾通常會影響PNPs的表面性質，如表面電荷、疏水性及其功能團。這些功能團可以專門結合特定的靶標組織配體，從而實現靶向藥物遞送。
通過修飾PNPs的表面，使其能夠更精確地針對腫瘤細胞，降低全身毒性並提高治療的有效性。
例如，結合抗人表皮生長因子受體2的配體，即可使PNPs精確靶向乳腺癌細胞。這一過程中，基因修飾技術也能幫助直接將修飾的蛋白質聚合物附著在PNP表面，進一步提高PNPs的功能性。
藥物遞送的臨床應用
PNPs因其卓越的藥物動力學特性，尤其在抗癌治療中顯示出極大的潛力。過去的療法資助於腫瘤部位的被動積聚，導致更高的毒性反應，而針對腫瘤微環境的靶向技術則可以降低藥物總需求量，進一步減少全身性副作用。
通過針對特定的細胞或組織，PNPs能夠提高治療效果同時減少不必要的毒性反應。
此外，PNPs還可以根據腫瘤微環境的條件進行調控，只有在特定環境下釋放其藥物載體。例如，利用光熱治療，PNPs能夠在腫瘤微環境積聚後，運用特定波長的激光照射，進一步抑制腫瘤增長。這類技術的有效性依賴於所用蛋白質的熱穩定性。
面臨的挑戰和規範
儘管PNPs在藥物遞送中擁有顯著優勢，臨床轉化仍然面臨諸多挑戰。迄今為止，僅有兩款PNPs獲得FDA批准，分別為用於乳腺癌及其他癌症的Abraxane和用於皮膚T細胞淋巴瘤的Ontak。這就引發了一個重要問題：如何加速PNPs的臨床應用轉化，以便讓更多的患者受益？
PNPs的低批准率主要受限於藥物封裝的控制水平及PNP批次之間的藥物動力學變異。
未來，要平衡這些特性、提高批次的穩定性及降低大規模生產的成本，仍是一項艱鉅的任務。只有解決了這些問題，PNPs才能在臨床應用中發揮更大的潛力，真正造福於每一位患者。這讓我們不禁思考，未來的藥物遞送系統將會是什麼樣子？
