摘要：受体靶向肽已被广泛研究用于提高药物在目标位点的结合特异性和有效积累，并且对于癌症治疗中化疗的广泛研究工作来说仍然具有挑战性。通过将目标配体化学连接到载药纳米载体，可以构建主动靶向系统。肽功能化纳米结构已被广泛用于生物医学应用，包括药物输送、生物成像、液体活检和靶向治疗，并且由于其高特异性、良好的生物相容性和易获得性而被广泛认可为新型疗法的候选者。我们将努力回顾各种已被证实的策略，这些策略使用靶向肿瘤相关受体的肽配体来提高载药纳米结构的受体特异性。这一努力可以说明纳米结构与受体靶向肽的协同作用可以丰富纳米结构的生物功能。

介绍：传统小分子药物通常面临各种生物药物递送障碍，如非特异性分布和在目标部位的积累不足。这些限制可以通过使用适当的策略将药物引导至特定的疾病组织来克服。在这一领域，纳米技术在过去几十年中显示出巨大的潜力，例如控制药物释放、促进靶向药物递送等。与块体材料相比，纳米结构具有超小尺寸和大比表面积，可以与生物界面发生独特的相互作用。它们相对于块体材料的独特性质和优势已在生物医学领域得到广泛探索和利用。

通常，基于纳米结构将药物有效递送至目的部位的策略主要包括被动靶向和主动靶向。被动靶向主要通过增强渗透性和滞留 (EPR) 效应实现，这可能归因于肿瘤血管的异常结构。然而，基于被动靶向的癌症治疗效果远未达到最佳。原因之一是 EPR 效应尚未得到严格建立，并且由于 EPR 效应在不同肿瘤类型和单个肿瘤组织的不同亚区域之间具有高度多样性而具有局限性。

主动靶向肿瘤治疗的实用性已在许多研究中得到验证。通过引入抗体、适体、小分子和多肽等受体特异性配体，可以构建具有主动靶向能力的纳米结构。这些主动靶向递送系统可以通过肿瘤相关抗原和靶向配体之间的特异性识别将有效载荷引导至肿瘤实质。在这些受体特异性配体中，抗体和其他大型蛋白质基配体的结合亲和力最好，但它们通常存在几个局限性，包括免疫原性、粒径大（∼150 KDa）以及网状内皮系统（RES）和肝脏的非特异性清除，导致跨毛细血管内皮细胞膜的被动扩散能力差和剂量限制性的全身毒性.因此，单克隆抗体等大分子化合物的成功应用仅限于血管内皮肿瘤和血液系统恶性肿瘤。

而活性肽的分子量较小（<10 KDa），虽然与亲本抗体的结合亲和力只有1∼10%，但具有免疫原性低、穿透性强、生产成本低、合成和修饰容易等优势。此外，纳米结构的比表面积大，可以同时呈现多个拷贝的肽以获得更高的结合亲和力，也为在单个构建体中整合不同的肽配体提供了可能性。与小分子配体相比，肽具有更高的多样性、特异性和靶向性. 基于这些因素，肽类化合物作为新型药物的候选药物被广泛研究。

与此同时，多肽药物也存在着易被蛋白酶消化、血浆清除率高（半衰期为几分钟到几小时）等不利的临床应用障碍。为了克服这些障碍，各种纳米结构已被用作多肽药物递送的载体，以提高多肽的溶解度和循环寿命，促进其在靶组织中的特异性蓄积。该策略可以通过将多肽封装到纳米结构的核心中，或将多肽化学偶联到纳米结构表面，从而获得具有显著增益的肽基纳米结构。

肽和纳米结构的协同作用可以增强每种技术的优点，并克服单个材料的自然局限性。过去几十年来，已报道了许多用于构建各种肽纳米结构用于靶向药物输送的努力。在这篇综述中，我们主要概述了纳米结构与受体靶向肽的协同作用的最新进展，这些进展丰富了纳米结构的生物功能并减少了材料限制。需要注意的是，由于篇幅有限，我们将概述一些具有代表性的肽靶向输送系统及其在癌症治疗中的相关应用。为了有一个全面的了解，鼓励感兴趣的读者查阅本期其他相关文章和评论。

肽纳米结构的构建

共轭策略

肽和其他生物分子与纳米颗粒 (NPs) 表面的共价结合通常由金属离子或 Au-硫醇配位键的螯合驱动。与 NPs 表面配体的结合通常通过功能基团偶联反应完成。常见的例子包括马来酰亚胺与硫醇的结合，以及羧基与胺在N-羟基琥珀酰亚胺基（NHS）和碳二酰亚胺（EDC）是目前最常用的结合方式。然而，当配体上有多个反应基团时，连接方式将不尽相同，往往会影响预期的生物活性。因此，许多研究者利用正交点击反应来构建多功能纳米粒子，将内源性蛋白质中天然不存在的功能基团，如叠氮基和烯基引入配体中，从而实现选择性更高、取向更可控、副产物更少的结合。

一般情况下，含半胱氨酸的多肽可以直接连接到金纳米粒子表面，但这种结合可能会影响多肽的生物活性，因此通常在多肽和纳米粒子之间添加巯基连接件，常用的连接物有半胱氨酸、胱氨酸、巯基丙酸、谷胱甘肽等。此外，由于配位键是可逆的，比典型的共价键弱，单硫醇涂层在血液循环过程中会受到配体交换的严重影响。因此，具有纳米粒子多齿结合位点的多肽涂层被越来越多地研究。这类多肽具有多个半胱氨酸残基或双齿二硫醇配体，为纳米粒子表面提供多个锚定点。可以预见，这种策略可能导致更高的重新附着和重新形成初始结构的倾向。

在大多数情况下，生物分子与纳米颗粒之间的非共价连接是指静电相互作用、疏水相互作用、氢键和π-π堆积力。例如，两亲性分子（通常是脂质）可以在特定条件下自组装成不同的纳米结构，这取决于它们的天然性质、识别和与溶剂分子的相互作用。非共价结合的稳定性由平衡解离常数决定，因此生物分子-纳米颗粒共轭物在制备和应用过程中对纳米颗粒和生物分子的浓度非常敏感。这些方法具有可控自组装制备和药物释放等优势，除了非特异性的物理结合外，还有一些高度特异性和稳定的非共价结合模式，例如生物素与链霉亲和素之间的特异性相互作用。然而，尽管亲和素-生物素偶联已被广泛应用于生物大分子之间形成本质上不可逆的特异性连接，但这种偶联策略仍然存在一些需要优化的缺点，例如用于诊断检测的非特异性相互作用。

生物分子与纳米结构界面的相互作用

纳米粒子在体内的性能与许多参数密切相关。了解纳米结构与生物系统之间的相互作用具有重要意义。纳米结构在纳米-生物界面上的化学组成、分布特征和调控机制为成功构建预期的生物纳米结构提供了基础。一般来说，除了前面提到的生物分子与纳米结构之间的天然共价或非共价相互作用外，纳米结构的尺寸和形状以及配体长度和配体密度对它们的相互作用有很大的贡献。

例如, 很多研究表明, 表面分子的覆盖率会随着纳米颗粒尺寸的减小而增大 (, 这可能是因为当粒径减小时, 颗粒半径开始对表面分子所需的最小空间产生贡献. 此外, 纳米颗粒的形状也对表面分子的吸附有调控作用. Manna等(2003)发现有机表面活性剂会优先包覆晶体的特定面，降低这些面的能量，利用这一效应成功实现了Co纳米盘和CdSe纳米棒的可控生长。Nakano等（2014）以核酸为模型配体，发现材料表面配体的密度并不是越高越好，适中的探针密度能提供最大的杂交速率和效率，代表最佳的结合亲和力。另一个有趣的例子是蜂毒肽，一种由26个氨基酸组成的阳性抗菌肽。在低浓度下，该肽呈单体状，呈不规则卷曲。一旦与脂质膜结合，蜂毒肽就会通过疏水相互作用重新排列，呈现α螺旋构象。通过研究蜂毒肽与脂质体、脂质盘和胶束中磷脂的相互作用，结果表明蜂毒肽倾向于吸附在脂质盘高度弯曲的边缘上。

当配体种类超过一种时，情况就变得更加复杂。例如，Kuna等(2009)研究发现混合配体分子在AuNPs表面具有独特的组装模式，配体混合物自组装成大的同配体域，并进一步在AuNPs上自组装成条纹状域，这些条纹状域属于一种独特的相分离模式。还有不少研究探讨了影响分子在NPs表面自组装结构和相分离结构的因素，指出配体长度、不同配体的比例、配体端基的相容性、端基官能团的体积、局部表面的曲率半径等都会影响相分离结构. 总体来说，配体修饰NPs的性能与很多参数有关，不仅与NPs和靶向配体的天然特性有关，还与它们的比例、连接方式等有关。

利用肽实现纳米粒子的功能增强

肽增强纳米粒子的生物稳定性

为了到达目标部位并发挥预期功能，NPs需要在血流中循环足够长的时间，同时避免被肾小管过早清除和肾脏清除。Albanese等人的研究表明，在生理条件下，金纳米粒子吸收血清蛋白时会团聚，导致单个和聚集的纳米粒子在细胞摄取模式上有所不同。此外，一些常用的NPs的核心通常是重金属，需要小心封装以防止有害金属离子的浸出。因此，可以覆盖金属核心以增强稳定性和降低毒性的肽涂层是NPs接近实际临床应用的重要组成部分。

肽修饰在纳米颗粒表面已被广泛用于为纳米颗粒提供生物稳定性。常见的策略主要包括调节表面电荷和疏水性，利用生物抗吞噬信号增强保留，或促进有利的蛋白质冠（如预格式化的白蛋白冠）的形成以防止替代蛋白质的附着。例如，还原谷胱甘肽已被广泛用于合成具有良好单分散性和稳定性的金纳米颗粒。CALNN 肽的功能化可以通过带负电荷的肽冠赋予金纳米颗粒稳定性，以抵抗聚集多齿肽，例如六组氨酸基序（His6 ）可以与 AuNPs 和量子点（QDs）形成稳定的金属配位，提供稳定的覆盖范围和优异的抗解吸性。

肽促进细胞渗透和纳米粒子靶向

为了聚集到目标部位，NPs 必须克服一系列生物屏障。它们需要逃避机体免疫系统的清除，绕过血管内皮，聚集到靶组织中，最终识别并进入靶细胞。由于这些生物屏障有助于生物系统维持受控和有序的物质运输，外来 NPs 的靶组织和细胞穿透仍然是治疗应用的主要挑战之一。近年来，许多具有促进受体介导的内吞作用和随后的内体逃逸能力的细胞穿透肽（CPPs）已被广泛阐述。据估计，已有超过 800 种 CPPs 得到了研究。最常用的CPPs具有强阳离子性，通过静电相互作用与带负电荷的细胞膜结合，然后通过被动扩散或内吞途径介导内化。典型的CPPs包括TAT、R 8、渗透素和pHLIP肽。

例如，TAT（GRKKRRQRRRPQ）序列最初来源于人类免疫缺陷病毒，已被证明能将载药纳米载体（包括脂质体、聚合物胶束和金属纳米颗粒）递送到细胞中。有趣的是，TAT 的 D 对映体和无序 TAT 序列也表现出介导细胞渗透的能力，这表明 CPP 的正电荷在增强细胞内化方面起着至关重要的作用，而不是特定受体诱导的内化。重要的是，尽管阳离子肽能有效地促进细胞摄取，但强静电引力可能会阻碍内体逃逸，这可能部分解释了货物运送到细胞质的效率仍然相对较低。为了提高内体逃逸效率，Morshed 等人（2016）通过酸不稳定的肼键将 TAT 肽连接到 AuNPs 上，该键在到达酸性内体环境后会自发断裂，大大促进了 AuNPs 的内体逃逸。一般而言，在设计 CPPs 功能化的 NPs 时，应仔细考虑细胞穿透能力和内体逃逸能力的平衡。

肽促进纳米粒子的肿瘤穿透和靶向性

已广泛鉴定出许多被称为肿瘤归巢肽的肽。它们具有穿透肿瘤组织的潜力，从而广泛分布于整个肿瘤块。例如，Teesalu 等人报道了一类肽（命名为 CendR），它们在 C 端共享一个 (R/K)XX(R/K) 基序，并特异性地靶向神经纤毛蛋白-1 受体，这是一种调节血管通透性和血管生成以及神经系统发育的细胞膜受体。有趣的是，该基序必须暴露在肽的 C 端才能保持生物活性。CendR 序列可以嵌入长肽序列中，并通过适当的蛋白酶裂解激活。

迄今为止，RGD 序列及其环状衍生物 (cRGD) 可能是最广泛使用的肿瘤归巢序列，它们指向整合素 α v β 3，这是一种在许多类型的内皮肿瘤中过度表达的信号蛋白。为了展示这两种肽之间的协同作用，Sugahara 等人 (2009)构建了c(CRGDK/RGPD/EC)环状融合序列，通过三个过程实现药物的组织渗透：RGD基序靶向整合素αvβ3聚集在肿瘤内皮细胞，然后通过蛋白酶切暴露隐蔽的CendR基序RGDK/R，最后与神经纤毛蛋白-1相互作用诱导肿瘤渗透。近年来，RGD修饰的纳米粒子得到了迅速的开发。谢志军等开发了cRGD修饰的半导体聚合物纳米粒子用于光声成像，结果表明，利用cRGD的靶向性，NPs可以有效圈定小鼠活体肿瘤部位，并提高光声强度。Fan等也证实RGD修饰可以增强自组装荧光纳米粒子的特异性靶向能力，提高其抗肿瘤活性。

除了肿瘤归巢肽外，多种对特定细胞上过表达的靶受体具有高结合亲和力的肽已被广泛用于实现细胞靶向。GE11肽（YHWYGYTPQNVI）是一个典型的例子，由Li等人（2005年）首次鉴定通过筛选噬菌体展示文库，GE11 肽已被证实能促进肿瘤渗透并选择性地与表皮生长因子受体 (EGFR) 结合，EGFR 是上皮来源肿瘤中典型的过表达受体。一系列后续研究证实，GE11 可作为一种优秀的变构 EGFR 配体，而无丝裂原活性。GE11 肽介导的药物递送系统包括脂质体、聚合物胶束和病毒，已被开发用于疾病诊断和药物递送。Genta等人 (2018)的综述详细讨论了基于 GE11 肽的靶向递送系统。

在大多数情况下，选定的配体会促使其在靶位点特异性地聚集。例如，我们前期研究发现肽E5（GGRSFFLLRRIQGCRFRNTVDD）是第一个被鉴定为具有有效抗转移活性的趋化因子受体CXCR4拮抗剂，这让我们深受鼓舞。在随后的研究中，Duan等（2016）发现E5也能以高亲和力与人血清白蛋白（HSA）结合，并发现E5介导的HSA与CXCR4过表达的肿瘤细胞之间的相互作用增强。与游离HSA相比，K DE5-HSA 纳米复合物对 CXCR4 阳性细胞的结合值提高了约一个数量级，并显示出更好的细胞迁移抑制效果。他们的结果表明单个肽序列可以具有多种功能。一方面，E5 可以作为靶向配体，使纳米结构对 CXCR4 具有特异性结合亲和力。事实上，Zu 等人 (2020)随后证明，与游离 E5 相比，E5 修饰的量子点对 Hela 细胞的结合亲和力也高得多（平衡解离，K D：15.5 μM和125 nM）。另一方面，HSA是血浆中最丰富的蛋白质，它们的结合不会影响E5的正常功能。这些特性表明E5修饰的NPs形成了有利的蛋白质冠，阻止了其他替代蛋白质的附着。这可能部分减少了叛逆蛋白质冠的意外影响并延长了循环时间。此外，由于E5原本是一种具有抗转移活性的治疗肽，它们的协同作用为亲和力控制的药物释放系统提供了良好的平台。总体而言，本研究表明与被动靶向NPs相比，肽配体导向的NPs在不同程度上表现出更好的治疗性能。然而，值得注意的是，配体导向的纳米粒子研发尚处于起步阶段，目前尚无配体导向的主动靶向纳米药物获批用于临床。

肽调控纳米粒子药物释放

肽-药物偶联物 (PDC) 是一种新兴的策略，可将有效载荷运送到目标组织，同时减少对健康组织的意外影响。药物通过可裂解的连接体共价连接到特定肽上以制成前体药物。这可以暂时掩盖或限制药物的生物活性并最大限度地减少过早的药物释放。肽序列的多样性不仅可以轻松制备具有独特特异性的各种 PDC，还可以调节整个偶联物的疏水性和电离性，这对生物利用度有很大帮助。目前，有两种 PDC 药物（Lutathera 和 Melflufen）已获得美国食品和药物管理局 (FDA) 的批准，许多候选药物正在临床开发的各个阶段进行评估。在该领域，先进的设计是所谓的单组分纳米药物，即两亲性肽-药物复合物自组装形成自己的纳米结构作为药物递送载体。活性药物在引入生物环境后，可以随时间控制释放或通过某些特定刺激启动。

例如，Yang 等人（2019）通过将苯丁酸氮芥和酪丝氨酸肽与自组装肽序列结合，制备出一种自组装主动靶向抗癌水凝胶。他们证明，加热-冷却过程很容易促使化合物单体自组装成纳米纤维结构的水凝胶。该水凝胶可以同时递送两种药物，并控制释放和延长血浆循环半衰期，从而增强细胞摄取和抗肿瘤活性。

肽类化合物还可用于构建亲和控释系统，利用分子间不同的结合亲和力实现药物的可控扩散。一般将精心设计的药物结合配体，如肽、寡核苷酸或蛋白质，固定在聚合物基质上，然后治疗药物通过优选的非共价相互作用与这些配体结合，在游离药物和配体结合药物之间建立平衡，通过调节配体的浓度和配体与药物的结合强度，可以调节药物的释放速率以满足不同的要求。在该领域，已通过体外实验鉴定出一系列潜在的亲和肽选择和定向进化。目前已建立了亲和肽数据库(MimoDB)，这可能有助于亲和控制释放的应用。

肽基纳米结构靶向递送系统

肽介导的脂质体递送系统

脂质体是封闭的球形囊泡，具有脂质双层结构，类似于细胞膜。这种独特的结构可以有效地包裹亲水性和疏水性分子。这种封装提高了装载药物的稳定性并降低了其全身毒性。与许多其他纳米载体相比，脂质体具有显着优势，包括尺寸一致、药物装载效率高、空间稳定性好和生物相容性好。在过去的几十年里，基于脂质体的纳米药物得到了广泛的探索。几种脂质体药物已经取得了有效的临床结果，例如，脂质体阿霉素（Doxil®）是第一个获得FDA批准的用于治疗癌症的脂质体疗法，与游离阿霉素相比，它可以提高患者的生存率和生活质量。

脂质体递送系统可通过靶向肽介导特异性药物递送，从而提高药物的穿透性和在目标部位的特异性积累。此类序列可通过反应性脂质头基轻松功能化到脂质体表面，以获得肽功能化的靶向载药脂质体。脂质体通过EPR 效应外渗到肿瘤间质空间后，可通过配体-受体识别内化到特定靶细胞中。这些肽功能化的脂质体结合了被动和主动递送机制，与未经肽修饰的含药脂质体相比，其药物递送效率更高。目前，已成功设计了多种通过引入靶向肽而构建的脂质体，将药物通过多重靶向性转运至特定器官、组织及肿瘤细胞。

随后，通过PEG2000-DSPE链上偶联马来酰亚胺基团的加入量来调控脂质体的肽配体密度。结果表明，肽修饰脂质体的细胞摄取具有配体浓度依赖性，至少需要0.25 mol%的配体浓度（Myr-preS2-31）才能实现有效的主动靶向（图2D）。当以相同的配体密度将Myr-preS2-31和Myr-preS2-48修饰的脂质体引入转基因斑马鱼胚胎时，用较短肽修饰的脂质体（Myr-preS2-31）比用较长配体修饰的脂质体表现出更好的体循环（图2E），可能是因为序列越长，免疫清除率越高。同样，体循环时间的减少和清除率的提高也抵消了较高配体密度（0.5 mol%）的优势（图2F）。综合考虑靶向性和生物相容性的平衡，0.25 mol%的Myr-preS2-31配体修饰的效果最佳（图2G）。

总体而言，各种因素都会影响纳米材料与生物界面之间的相互作用。这可能部分解释了所有临床批准的基于脂质体的纳米药物都是非配体导向的，完全依靠被动靶向来实现肿瘤蓄积。尽管在动物模型中已经报道了许多积极的结果，但对于此类配体靶向脂质体，很少有关于患者产生积极影响的报道。仔细评估这些影响并寻找最佳平衡是一项费力但很重要的工作。

Zhao 等 (2020)描述了一种双修饰的阿霉素包封脂质体 (AAN-FnBPA5-Dox)。AAN 基序与 FnBPA5 肽的 N 端共价结合。然后，这种串联肽通过共价键连接到阿霉素包封的脂质体上酰胺键。FnBPA5肽对细胞外环境中松弛的Fn和I型胶原以及表达α-SMA的癌症相关成纤维细胞具有较高的结合亲和力，降低肿瘤组织周围胶原纤维的密度，促进阿霉素的细胞穿透。并且连接AAN基序通过阻碍FnBPA5序列的部分生物活性并减少在脱靶Fn排泄器官中的积累来延长循环时间。结果表明AAN-FnBPA5-Dox在内部循环中保持稳定，直到AAN基序被肿瘤相关巨噬细胞中过表达的legumain识别和裂解。一般来说，这样的改造会在一定程度上阻碍隐蔽序列的天然生物活性，直到覆盖基序被切割。早期的研究表明，在TAT序列中添加AAN部分会导致转运效率降低72.65%，直到legumain催化恢复穿透能力。这样，他们成功地形成了一种生态疗法，可以延长循环时间，调节肿瘤微环境，从而提高治疗反应。

肽介导的聚合物胶束递送系统

聚合物胶束通常是指由两亲性嵌段共聚物自组装形成的球形胶体纳米粒子，通常具有类似脂质体的核壳结构，可以包覆溶解性较差的药物。在药物递送方面，基于胶束的体系适合于承载疏水性分子，具有制备工艺简单、药物负载效率高、生物相容性好、释放动力学可控等优点。通过柔性侧链基团的功能化可以调控胶束的物理性质和生物活性，从而可以合成刺激响应型聚合物胶束，并可控制其在不同环境条件下释放药物。因此，聚合物胶束在许多生物医学领域中的应用越来越广泛。然而，应该注意的一个实际问题是，当聚合物胶束被稀释并与血液中的生物分子相互作用时，它们往往会分离并释放货物，这常常导致货物过早释放

另一项类似的研究利用D肽配体来获得更好的蛋白水解稳定性，并证明用D肽配体修饰胶束可以促进胶束穿过模拟血脑屏障，从而实现更深的药物渗透。如图3D，E所示，与未经肽修饰的胶束相比，FALGEA修饰对EGFR阳性肿瘤细胞的识别能力更强，而FALGEA的反向序列不具有这种特异性。此外，与L型FALGEA相比，D型FALGEA修饰的胶束在体外和体内均表现出增强的稳定性和靶向性。

另一项有趣的研究表明，抗原肽介导的聚合物胶束具有作为癌症纳米疫苗激活机体主动抗肿瘤免疫的潜力。Liu 等人设计了一种胶束疫苗，其中结合了两种抗原肽（E7 和 OVA）和单磷酰脂质 A (MPLA) 作为免疫佐剂。E7（GQAEPDRAHYNIVTFCCKCD）和 OVA 肽（SGLEQLESIINFEKL）被选为肿瘤相关抗原，以激活特异性肿瘤免疫反应（Liu et al.，2017）。结果表明，PEG-PE 胶束可以帮助 E7 和 OVA 的非 α 螺旋结构重新折叠为 α 螺旋结构并增强其胞浆递送，从而表现出显著的抗肿瘤治疗效果，他们的努力为癌症治疗提供了一种新的设计，有望大幅提高癌症患者的应用率和受益率。

肽引导的外泌体递送系统

外泌体是一类由活细胞分泌的纳米级细胞外载体 (EV)，在先进的药物输送和疾病治疗方面显示出巨大的潜力。从根本上讲，EV 是细胞间信号转导的一种通用形式。它们在血液中循环并运输各种生物活性分子来调节远处靶细胞的细胞功能和行为 。因此，与其他人工 NP 相比，外泌体具有天然的递送治疗分子的能力，其优势包括最小的免疫清除和良好的生物屏障穿透性。例如，Haney 等人 (2015)利用外泌体穿过血脑屏障的能力，开发了一种非侵入性方法将过氧化氢酶输送到大脑。他们利用鼻腔内给药的载有过氧化氢酶的外泌体穿过血脑屏障，随后获得了增强的神经保护作用。到目前为止，已经进行了多项临床试验来测试基于外泌体的纳米药物的安全性，其中一些试验在树突状细胞衍生的外泌体中显示出令人满意的结果。

近年来，针对特定细胞类型，人们开始研究在工程化外泌体上富集肽配体。与其他人工纳米颗粒相比，外泌体有其独特的配体修饰策略。修饰可以通过对亲本细胞进行工程改造，使配体自然展示在外泌体表面。对于肽配体，可以将其编码序列插入慢病毒表达质粒，转染到生产细胞中，并与EV跨膜蛋白（如Lamp2b或PDGFR TM结构域）融合。然后肽就会自然展示在这些细胞产生的外泌体外表面。

普遍认为外泌体适用于递送核酸并在细胞间交换遗传信息，包含mRNA和microRNA。许多研究表明，外泌体mRNA具有功能性，可以调控靶细胞的表型。因此，工程化的外泌体成为靶向基因治疗的理想载体。例如，Lydia等人探索了一种用于递送siRNA的内源性脑靶向外泌体（图4A ）他们将乙酰胆碱受体靶向肽（YTIWMPENPRPGTPCDIFTNSRGKRASNG，RVG）的序列克隆到外泌体膜上小鼠Lamp2b蛋白的N末端（图4B），然后将工程化质粒引入树突状细胞以表达靶向外泌体。结果显示，这些工程化外泌体具有与转染试剂相似的基因敲减效率，且具有明显的特异性（图4C）。至于RVG肽修饰的外泌体，它们表现出更低的脱靶效应，并且通过在mRNA和蛋白质水平上的强烈敲减效率显示出巨大的治疗潜力（图4D，E）

但需要注意的是，这种肽融合很难预测和控制。由于靶向肽融合到膜蛋白中形成大的化合物，这些融合蛋白的表达不良、折叠不良和不正确的展示仍然是潜在的问题。此外，与其他更简单的NP相比，外泌体难以制备，通常通过超速离心从分泌外泌体的细胞系中分离，这限制了它们的大规模应用。此外，生产细胞类型、生理状态和制造方案都会改变外泌体的组成和性质，使得外泌体的药学表征变得困难，这些特点仍然是将自然分泌的外泌体转化为临床实践的主要障碍。

肽修饰金纳米粒子 (AuNPs)

金纳米结构具有多种功能，如抗菌、抗癌、药物输送、传感和成像，具有突出的潜力。它们在生物环境中相对惰性且稳定，为生物医学诊断和治疗提供了有吸引力的工具。特别是，AuNP 表现出独特的局部表面等离子体共振相关光学现象，即在协同电子振荡激发下产生强光发射。AuNP 独特的光学和电子特性使其成为体外诊断的宝贵工具，包括近红外荧光、增强磁共振成像、表面增强拉曼散射以及光热和光声成像。Wu等 (2019)简要回顾了 AuNPs 在生物成像领域的最新进展，本文主要关注 AuNPs 的治疗应用。

肽基 AuNP 也已用于将有效载荷引导至其目标。Pal 等人报道了一种用于胰腺癌中网素-1 靶向吉西他滨递送的 AuNP。网素-1 在胰腺导管腺癌表面异常过表达，而在健康细胞中则显示细胞质表达。他们使用多功能肽序列 (KTLLPTPYC) 作为靶向配体以及还原剂。该序列源自网素-1 靶向序列 (KTLLPTP)。酪氨酸残基附着在 C 端以提供还原性，而半胱氨酸残基附着以与 AuNP 偶联。这种修饰肽在传统合成中起谷胱甘肽的作用，通过原位合成制备AuNP还原，有效简化了合成过程。这些 AuNPs 通过嘧啶环或可逆 Au-N 键的静电相互作用与吉西他滨进一步功能化，这导致药物最初爆发释放，然后持续释放。在随后的体内实验中，序列 KTLLPTP 促进间隔物在肿瘤组织中选择性积累，从而导致对胰腺导管腺癌细胞的特异性细胞毒性高于单独的化疗药物。

肽促进肿瘤治疗递送系统的挑战

目前，临床批准的药物递送系统几乎都是非配体导向的，完全依靠被动靶向实现肿瘤蓄积。尽管在动物模型中报道了许多积极的结果，但很少有报道显示配体靶向的NPs对患者疗效有积极影响。临床转化的关键挑战包括临床生产和全面表征的标准方法不足、对NPs在体内功能和行为的全面了解以及在实验室模型中重现自然肿瘤的困难。其中一些正在等待技术开发，一些则依赖于基础研究。在此，我们重点关注肽在克服此类困难方面的潜力，并强调适当的肽涂层可能会影响和调节NPs表面血清蛋白冠的形成和组成，这可能有助于在体内获得更好的性能。

静脉注射后，基于纳米颗粒的递送系统的生物物理特性是一个重要的考虑因素，包括配体稳定性、配体功能、循环时间和清除特性。纳米颗粒进入生物环境后，纳米颗粒表面将与生物分子混合物（尤其是蛋白质）快速相互作用，形成一层动态的、高度依赖于生物环境的蛋白质冠层。高丰度蛋白质形成初始冠层，并逐渐被紧密结合的蛋白质去除，形成热力学上有利的硬冠层。蛋白质冠层的表现很难预测，并且常常会对纳米颗粒在体内的命运产生意想不到的影响具有不期望的活性或功能。人们普遍认为，肽靶向递送系统表面周围存在蛋白质冠状物可能会抑制靶向配体与其受体的结合亲和力，降低纳米颗粒的靶向能力，从而导致意想不到的生物分布、药代动力学和体内疗效。

在这一领域，适当的涂层可以调控蛋白冠的形成和性质。一般来说，调理素如免疫球蛋白G、补体因子和纤维蛋白原等可以吸附在NPs表面，引发巨噬细胞识别和吞噬消除。如果这一过程受到抑制，可以降低免疫系统对NPs的识别和清除。相反，当血清白蛋白和脂蛋白等调理素在NPs表面富集时，识别被阻断，可以增加循环时间(。近几年，聚乙二醇 (PEG) 等隐形聚合物被广泛用于限制调理素的吸附和降低 NPs 的清除。此类隐形聚合物可以在 NPs 周围形成保护层，并为吸附提供空间屏障 ( Moore et al., 2015 )。其中一些还可以调节表面电荷和疏水性以获得更好的生物相容性。此外，对 dysopsonins 具有高结合亲和力的肽可能促进有益蛋白质冠的形成，从而可能降低 NPs 的快速清除。Chen et al. (2009)Yu等设计了一种具有交替正电荷（K）和负电荷（E）残基的超低污染肽。这种混合电荷序列具有强水合能力，可在NPs表面形成水合层，从而阻止非特异性蛋白质吸附。然而，隐身性能和靶向性能之间存在矛盾，许多研究表明隐身涂层与细胞特定摄取的降低有关。总体而言，在设计修饰涂层时，必须考虑生物相容性和决定NPs命运的靶向性之间的微妙平衡。更多具有预期特性的肽序列等待设计、筛选和鉴定。

结论

纳米技术发展迅速，靶向肽也在这一背景下受到越来越多的青睐。这种协同作用将纳米结构和生物活性肽的良好特性结合起来，可以丰富生物功能，并克服单个材料的自然局限性。在过去的几十年里，与肽结合的纳米粒子已经成为生物医学应用的有力工具。许多肽功能化的纳米材料已被开发用于生物医学应用，包括药物输送、生物成像、液体活检和靶向治疗。纳米技术已经彻底改变了我们发现和管理新生物医学的方式。然而，诸如对纳米结构与生物界面相互作用的了解不足等障碍仍然存在。谨慎设计和进一步探索以提高这些纳米制剂的安全性和有效性将是一项必要的长期项目。

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