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蛋白質納米技術的魔力：如何改變藥物遞送的遊戲規則？
蛋白質納米技術是一個蓬勃發展的研究領域，它將蛋白質的多樣物理化學性質與納米技術相結合。這一領域融入了藥物研究，催生出了新型的納米顆粒分類——蛋白質納米顆粒（PNPs）。PNPs因其良好的藥物動力學特性（如高生物相容性、生物降解性和低毒性）而受到了廣泛關注，這些特性有潛力克服合成納米顆粒在藥物遞送策略中遭遇的挑戰。
這些挑戰包括低生物利用度、慢速排泄、高毒性，以及昂貴的製造過程，並且未來的發展將為腫瘤學、治療診斷和臨床轉譯研究帶來重大的治療進展。
截至2022年，僅有一種PNP劑型（Abraxane）和五種病毒樣顆粒（VLPs，如Gardasil、Ceravix、Mosquirix、Sci-B-Vac及Gardasil9）獲得了FDA的臨床使用批准。PNPs的FDA批准受到其與生物環境的體內相互作用所引發的 complications 的限制，這些相互作用可能危及PNPs的安全性或功能。例如，PNPs可能會經歷蛋白質構象改變、形成蛋白質冠或引發炎症，從而對患者的健康造成風險。
合成方法
為了利用PNPs的有利特性，對PNP合成方法的改進正在廣泛探索。雖然目前已有的合成方法（如聲化學、熱分解、膠體/熱水法/微乳法）可能導致系統性毒性且限於親水性藥物，但新的PNP合成方法如電噴霧法或去溶解法則提供了一種更可持續的方法。PNPs可以在溫和條件下合成，且不需要使用有毒化學物質或有機溶劑，這讓這種方法相較於傳統的納米顆粒合成更加環保。
然而，儘管擁有這些優勢以及新合成方法的加入，但這些方法仍然相對昂貴，並且未能完全控制PNP的大小，從而大大限制了它們在生物醫學中的應用。
蛋白質的類型
在PNP合成中使用了多種蛋白質，這些蛋白質通常來自動物和植物的自然來源。動物蛋白的一些普遍優勢包括高生物相容性、生物降解性、非免疫原性、藥物負載效率、細胞攝取能力和易於生產的特點。PNPs利用了這些自然過程來提高它們的細胞攝取率。PNPs的降解產生的氨基酸會被組織吸收，用於能量或蛋白質的生成。
蛋白質納米顆粒的修飾
PNPs可以化學修飾以增加顆粒的穩定性、減少降解，並增強有利特性。交聯是一種常見的修飾方法，可以利用合成的或自然的交聯劑。自然交聯劑的毒性遠低於合成交聯劑。PNPs的修飾通常取決於其表面性質（如表面電荷、疏水性、功能性基團等）。功能性基團可以與組織特異性配體結合，以實現靶向藥物遞送。
治療藥物遞送的應用
由於PNPs擁有高生物相容性、高生物降解性、高可修飾性、低毒性、高細胞攝取率及快速排泄率等諸多優勢，PNPs成為抗癌療法的理想候選者。傳統抗癌療法依賴於促進腫瘤內部的被動積累，這導致了更高的毒性，因為需要達到有效藥物濃度的藥物更為集中。隨著針對腫瘤微環境的主動靶向PNPs的技術出現，PNPs能夠有效降低所需的總藥物濃度，從而減少全身副作用。
其中，光熱療法和光動力療法是PNPs的另一應用，新技術允許PNPs在腫瘤微環境中選擇性累積，並在接下來的治療中提供是否發生療效的最佳機會。
藥物遞送的挑戰與規範
儘管PNPs具有許多藥物動力學優勢，但它們仍然面臨多項臨床轉化中的關鍵挑戰。截至2022年，僅有兩種PNPs獲得FDA批准，這與50多種PNP製劑相對應。對於未來的藥物遞送技術，PNPs的安全性、有效性和製造過程中的一致性仍然需要取得進一步的監管和創新。
綜合各方觀察，我們不禁要思考：在未來的藥物遞送策略中，蛋白質納米顆粒能否完全改變現有的治療模式，甚至重新定義藥物的未來？
