五、纳米载体药物在组织工程中的应用

（一）纳米载体输送核酸药物分子用于癌症治疗的研究

纳米药物载体具备与生物大分子（例如肽段、蛋白质和核酸）类似的尺寸范围。凭借其小尺寸的特点，纳米颗粒具备比微米级的颗粒更容易被细胞内吞的能力，从而可以成为有效的癌症特异性药物输送载体。另外，内吞进入的纳米颗粒能够与生物大分子在特定的亚细胞区域相互作用，对癌细胞的存活和增殖的某些信号通路可能产生影响。更重要的是，纳米药物载体可以在一定程度上克服由于机体的血管屏障和免疫防御系统造成的药物利用率低的瓶颈。比如，与病原微生物尺寸接近的微米级颗粒容易被在体内循环的巨噬细胞捕获，从而被网状内皮免疫防御系统迅速从体内清除。

纳米药物输送系统还可以克服传统抗肿瘤药物制剂的很多缺陷。然而，有些药物的低溶解性严重影响了其在癌症治疗中形成稳定的制剂。使用聚合物胶束和脂质体之类的纳米药物输送载体可以将疏水性药物稳定地包载在其疏水的微环境中，另外，纳米颗粒也可以提高药物在血液循环过程中的生物利用度和治疗效率，低分子量的药物会被肾脏很快清除，降低在靶向位点的有效药物浓度。与小分子药物相比，纳米颗粒能够增加药物的血液循环时间，保证有足够量的药物能够到达靶向组织。纳米药物载体的另一个优势是可以有效控制药物的毒性和释放行为，因为纳米颗粒将药物包载在其中，不仅降低了药物对正常组织的毒性，而且能够保护药物不会被机体代谢降解。新型的纳米颗粒可以受到外部信号（比如光照、温度和肿瘤微环境等）调控来释放其中的治疗物质，这样的载体系统会进一步提高癌症治疗的效率。

因此，针对肿瘤中抑癌基因的缺失、血管增生和缺氧微环境的特点，可以构建不同的核酸药物给药的纳米载体和输送系统，可高效地将目的药物输送到特定的细胞内，体外和体内实验都表现出显著的肿瘤治疗效果。癌症的产生和发展是一个非常复杂的过程，治疗方法常常涉及与肿瘤生长相关的方方面面。纳米颗粒在克服现有治疗方法不足中具备巨大潜力。凭借对肿瘤组织被动靶向的特有能力，很多尺寸在几百纳米以下的有机和无机纳米材料被用来作为癌症治疗和检测的有力工具，其中包括聚合物胶束、脂质体、树枝状分子和聚合物纳米颗粒等。

大肠癌是重要的消化道恶性肿瘤之一。肿瘤组织缺氧是常见现象，其为了适应缺氧而形成大量新生血管。VEGF在大肠癌及多种肿瘤的新生血管形成过程中起关键性调控作用，与肿瘤的发生、侵袭和转移密切相关，现已成为肿瘤靶向治疗的重要靶点。RNAi是序列特异性转录后的基因沉默现象，由21～23个核苷酸（nucleaotident）的双链siRNA介导同源信使 RNA（mRNA）降解，利用靶向VEGF的siRNA可抑制VEGF的产生，从而抑制肿瘤细胞的生长。目前多用病毒或脂质体作为载体将siRNA导入靶细胞，但存在靶向性差、诱发突变、基因转染效率低、与靶基因mRNA结合效率低等问题有待解决。

纳米颗粒黏附性强、体积小，可在血管中随血液循环，并可透过血管壁进入各脏器的细胞内，可延长药物在局部组织或部位的滞留时间，增加药物的接触面积，提高药物的吸收和生物利用度。包裹到纳米颗粒中的RNAi载体的血浆半衰期比原载体更长，将RGD小肽配体整合到纳米颗粒表面，可使纳米颗粒特异性地与表达整合素的肿瘤细胞结合，有效地介导RNAi载体转导到细胞内高水平表达。

（二）组织因子靶向性蛋白纳米粒子在抗血栓治疗中的应用

组织因子（tissue factor，TF）是一种分子量为47kD的跨膜糖蛋白，作为血浆凝血因子的受体启动外源性凝血过程。研究表明，TF除了参与止血外，其异常表达与脑血栓、动脉粥样硬化、急性冠脉综合征、深静脉血栓、弥散性血管内凝血、炎症及肿瘤等密切相关，日益受到广泛关注，相关的靶向研究在血栓的诊疗领域前景十分看好。目前有关TF及其配体凝血因子Ⅶ（FⅦ）的研究发现，FⅦ上类表皮生长因子Ⅰ区多肽是与TF结合的重要配体，该肽段具有结合功能而无促凝活性，基于配体受体的相互作用而成为靶向制剂的导向功能基。

血栓性疾病是一类严重危害人类健康的疾病，已成为我国与西方国家人口死亡和致残的主要原因。它主要包括动脉血栓性疾病和静脉血栓性疾病，常累及全身多个脏器，涉及临床各学科。尽管目前有关抗血栓药物的研究工作取得了较大进展，但出血和再狭窄风险使对抗栓药物的选择仍存争议。此外，当心脑血管病患者就医时，血栓往往已形成并导致了血管栓塞，而这些脏器缺血后再治疗效果不佳。由此可见，在抗血栓治疗中，研制副作用小、特异性强、适用于早期使用的靶向抗血栓制剂具有重大意义。

纳米技术是靶向制剂研究中的热门之一，纳米粒介导的靶向治疗是通过纳米粒子作为载体，包裹药物核苷酸、蛋白或小分子化合物，同时在纳米粒表面连接具有导向功能的靶头，将药物递送到靶向部位，提高药物在局部的浓集和释放，从而实现靶向干预治疗。目前临床上，有关纳米粒介导的靶向抗肿瘤治疗已经取得了显著成效，而有关血栓性疾病的纳米靶向治疗并不多见，伴随着纳米技术的成熟，在血栓性疾病的诊治中运用纳米靶向技术已成为可能。

（三）智能纳米微载体负载血小板衍生生长因子C防治静脉血栓形成

静脉血栓栓塞症（venous thromboembolism，VTE）包括深静脉血栓形成（deep venous thrombosis，DVT）及肺血栓栓塞症（pulmonary thromboembolism，PTE）两种不同临床特点且具有潜在风险的疾病，未及时诊断及治疗可发展为血栓形成后综合征，甚至肺栓塞而失去生命。现有资料显示VTE患者的病死率高达5%～23%，即使症状明确，通过正规诊断及临床治疗，病死率也有1%～2%。而DVT患者有1/3发生血栓后综合征（postthrombotic Syndrome，PTS），PTE 患者 4%～5%发生肺动脉高压。DVT的防治刻不容缓，目前对深静脉血栓性疾病的治疗方案包括抗凝、药物溶栓、手术等手段，各种方法均存在不同程度的局限性。药物抗凝、溶栓都有不同程度的引起全身出血等并发症的可能，手术取栓及介入置管溶栓治疗在血栓的急性发作期效果较明显，但治疗过程中器械及导管易损伤静脉瓣并且血栓极易复发，加上静脉血管内皮修复缓慢，导致PTS的发生率居高不下。因此，临床上迫切需要高效快速促进内皮修复的方法。

血小板衍生生长因子（platelet derived growth factor，PDGF）是正常组织生长和分化的重要生长因子，包括至少 PDGF-A、PDGF-B、PDGF-C、PDGFD四个成员，其中PDGF-A和PDGF-B的研究已较成熟，而PDGF-C则是新发现的成员之一。研究表明PDGF-C有较强的促进血管新生的能力，通过激活特异性酪氨酸激酶，促进细胞DNA合成和增殖，这种多重生物学效应弥补了VEGF和bFGF等生长因子的不足，且PDGF-C参与了动脉损伤后修复的过程，机制是促血管平滑肌细胞凋亡或干预血管平滑肌细胞迁移。

用微载体吸附PDGF-C药物，通过微载体的溶解或降解释放来达到延长PDGF-C作用时间的目的。另外，结合壳聚糖微载体表面的抗凝和靶向修饰，磺酸化和吸附肌球蛋白4抗体，使壳聚糖微球具有抗凝和靶向性，使药物载体靶向到病变部位，延长PDGF-C生长因子局部作用时间，同时使病变部位不易产生凝血。