肝纤维化是由慢性肝损伤引起的细胞外基质(ECM)过度沉积的病理过程，持续进展可导致肝硬化和肝癌等严重并发症，早期干预有望逆转这一过程。各种原因导致的肝纤维化发病率和患病率在全世界范围内居高不下，呈逐年上升趋势[1]，迫切需要有效的抗纤维化药物。目前研究中的抗纤维化药物主要包括草本植物提取物(如黄酮类)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferator-activated receptor-gamma，PPARγ)激动剂、酪氨酸激酶抑制剂、Hedgehog信号抑制剂、胆酸类等，但尚无批准用于临床的抗肝纤维化生物或化学药物。近年来开展的干扰素γ、白细胞介素10和血管紧张素Ⅱ受体拮抗剂等在动物实验中表现良好，在临床试验中失败，究其原因，肝纤维化是涉及多细胞的复杂过程，传统配方缺乏相应分子的特异性递送，单一药物难以抵达并充分作用于靶细胞[2]。纳米药物是利用纳米技术使抗纤维化药物能够特异性靶向肝内纤维化区域和肝内细胞，从而发挥抗肝纤维化作用，活化的肝星状细胞(HSC)已成为纳米药物的主要靶点。本文就纳米药物在肝纤维化中的应用进展作一综述。

1.   纳米药物的概述

纳米粒子(nano particles，NP)是一类由天然或合成的高分子材料制成的纳米级固态胶体颗粒，具备以下特性。(1)尺寸效应：超小体积的NP可以穿过人体最小的毛细血管和血脑屏障，在细胞内释放负载的药物[3]；(2)多分散性：NP可封装具有明确和可预测特性的药物，制成一定尺寸的均质纳米载体，提高药物安全性和稳定性[4]；(3)高效性：NP形貌可控、比表面积大、暴露活性位点多，具有强催化活性，提高生物利用度[5]；(4)保护作用：NP可避免封装药物被快速降解和清除，利于药物的储存和运输[6]。生物可溶性材料构建的NP具有稳定性强、毒副反应小、治疗靶点亲和力高等优点[7]，为纳米药物研发提供可能。

治疗性NP，即纳米药物，是由治疗药物、肽、蛋白质或核酸构成的负载于载体中的纳米结构，其长度在纳米范围内[7]。纳米药物由活性成分和递送载体组成，包括siRNA、miRNA、小分子药物、细胞因子或蛋白质等活性成分，以及脂质体、蛋白质载体、聚合物NP或胶束等递送载体，基于配体-受体作用，通过附着靶向配体将其引导至特定部位发挥作用[2]。在肝脏中，直径小于肝窦内皮细胞孔径最大值(200 nm)的NP可以穿过肝血窦，从而可能到达肝细胞或HSC，使靶向递送抗纤维化药物成为可能。体内的纳米药物30%~99%在肝脏积累和隔离，使得经静脉给予抗肝纤维化纳米药物更具优势[8-9]。

2.   纳米药物在肝纤维化中的应用

NP根据天然特性分为无机NP和有机NP。无机NP包括无机氧化物(SiO2、TiO2等)NP和金属离子(Ag、Au等)NP，因其尺寸和形状具有特殊光学、电学和磁学特性[10]。有机NP如聚合物、脂质结构物等具有生物相容性好、毒副作用小、体内可生物降解等优势[11]。抗肝纤维化的纳米药物特异性靶向肝纤维化，使靶细胞中药物浓度上升，同时减少对其他类型细胞的影响。

2.1   无机纳米药物

因其独特的物理化学性质，无机NP在构建抗肝纤维化纳米药物方面有多种优势。AuNP具有高电子密度、催化作用、介电特性等优点，可以被动地在肝脏积聚而增强主动靶向作用。AuNP表面可功能化、粒径可精确控制，可设计成纳米棒、纳米笼和纳米卫星[12]。Ribera等[13]设计涂有血小板衍生生长因子受体β(platelet-derived growth factor receptor-β，PDGFRβ)抗体的金纳米棒，在体内可特异性靶向活化的HSC，通过选择性光热疗法减少肝脏炎症、肝细胞损伤和纤维化。

AgNP生物合成方式简单环保，具有抗菌、抗病毒、抗炎、抗血管生成和抗渗透等活性，多用于抗菌剂、药物和基因输送载体及生物传感器[14]。Gad等[15]研究表明AgNP通过炎症和氧化应激减少细胞凋亡来引起炎症标志物显著下降。AgNP的大小影响其在组织细胞中的摄取，从而影响其生物活性。AgNP可以为靶向HSC提供更安全的治疗工具，从而抑制肝纤维化的进展。

SiO2具有较大的空隙体积、比表面积和良好的化学以及热稳定性，支持大量的生物活性分子[11]。Peng等[16]研究表明，SiO2NP是一种有效的抑制剂，具有独立实体的抗纤维活性，减弱转化生长因子β(TGFβ)对LX-2细胞的激活，提高抗肝纤维化疗效。

TiO2NP化学性质稳定、价格低廉，广泛用于医学领域。Tee等[17]研究表明，TiO2NP可诱导肝窦内皮细胞暂时性渗漏，可能通过增强药物在病变的内皮细胞转运而有助于抗纤维化治疗。

超顺磁性氧化铁NP(SPION)是Kurniawan等[18]通过碳化二亚胺法将成纤维细胞生长因子2(fibroblast growth factor-2，FGF2)与超顺磁性氧化铁偶联而成，FGF2-SPION引起α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)和结蛋白的表达显著降低，明显抑制HSC激活、迁移、收缩和胶原产生。FGF2-SPION可改善FGF2在肝脏的蓄积，提高对HSC的靶向性。

无机NP在抗肝纤维化中，促进药物传输，减少炎症反应的特性，有望成为一种有效的纳米级平台，用于抑制肝纤维化和治疗慢性肝病。

2.2   有机纳米药物

有机NP具有生物相容性，大部分可在体内生物降解，较无机NP具有明显优势，可作为基因治疗中的DNA载体；可封装和保护活性化合物，免受酸性环境和消化酶影响；可改善药代动力学特征，尤其是血浆半衰期[19]。

2.2.1   聚合物纳米粒子

聚合物纳米粒子是将生物相容聚合物包封或吸附于NP，具有保护药物免受降解、持续释放、减少毒副作用等优势。设计不同药物的聚合物纳米粒子可优化体内药物递送和提高治疗指数，对其表面修饰可以实现靶向肝纤维化治疗[20]。索拉非尼是一种多激酶抑制剂，单独使用索拉非尼只能轻度减轻肝纤维化[21]。Sung等[22]研究表明将索拉非尼和载有MEK抑制剂的NP联合使用可以选择性地靶向活化的HSC，抑制HSC增殖、活化及血管生成，有显著的抗纤维化作用。

2.2.2   脂质体

双层膜结构的脂质体是良好的药物载体，能增加药物溶解度，提高药物稳定性，延长治疗释放时间，减少正常组织的药物摄取，降低毒副作用[23]。AMD3100是趋化因子受体4(CXCR4)拮抗剂，可通过下调SDF1-α mRNA和CXCR4表达，改善肝纤维化。Ullah等[24]将AMD3100吸附在组合脂质体表面制成CTC脂质体，CTC脂质体通过CXCR4靶向积累药物、阻断SDF1-α/CXCR4轴、下调α-SMA和Col-I表达，阻止HSC活化。CTC脂质体全身给药同样具有抗纤维化活性，有望成为一种安全的药物输送载体。

2.2.3   聚合物胶束

聚合物胶束是一种自组装胶体粒子，在生物体系中能达到超过临界胶束的浓度[25]。白桦醇(betulin，Bt)是一种五环三萜类化合物，可通过抑制HSC、降低I型胶原和α-SMA表达减轻肝纤维化[26-27]。Liu等[28]通过酯化反应合成了维生素A(vitamin A，VA)改性聚乙二醇-聚丙交酯-乙交酯共聚物嵌段的共聚物胶束(VA-PEG-PLGA)。在VA- PEG-PLGA自组装过程中，药物被装载到疏水核中，外部形成致密的亲水层，成为Bt聚合物胶束(Bt/VAPPM)。实验表明，Bt/VAPPM可有效抑制LX-2细胞中I型胶原的表达，表现出本能的肝靶向能力，聚焦于活化的HSC，显著改善纤维化程度。Bt/VAPPM生物相容性好、无毒性、释放药物持续稳定，作为靶向HSC抗肝纤维化纳米载体具有巨大潜力。

上述纳米药物提示纳米系统在治疗肝纤维化方面具有巨大潜力。无机NP具有稳定性高、制造成本相对低的优势；有机NP具有广泛的设计灵活性，可将多种功能集成到一个平台中[29]。

2.3   靶向HSC的药物递送系统

药物递送系统是在空间、时间及剂量上全面调控药物在生物体内分布的技术体系，可增加药物利用效率，提高疗效，降低成本，减少毒副作用。药物递送系统的运用，可优化纳米载体物理性质；通过将识别HSC表面受体的靶向基团修饰在载体表面，进一步提高药物靶向能力。HSC的持续活化是肝纤维化的核心事件，随着靶向细胞纳米递送载体的迅速发展，使靶向HSC治疗肝纤维化成为可能。肝纤维化形成过程中，HSC生物学功能改变，细胞膜上多种生物标志表达改变，包括：甘露糖-6-磷酸/胰岛素样生长因子Ⅱ受体(mannose-6-phosphate/insulin-like growth factor Ⅱ receptor，M6P/IGF-ⅡR)、PDGFR、视黄醇结合蛋白、整合素、CD44受体等，这些受体在HSC活化、增殖、迁移和生存过程中发挥重要作用，是NP的潜在靶点[11]。

2.3.1   靶向M6P/IGF-ⅡR的药物递送系统

M6P/IGF-ⅡR是一种表达于HSC表面的多功能受体，在调节细胞生长和溶酶体靶向能力方面起关键作用，活化的HSC表面的M6P/IGF-ⅡR过度表达[30]。M6P/IGF-ⅡR的特异性配基是IGF-Ⅱ及含有M6P基团的蛋白物质。Kumar等[31]构建了M6P修饰的负载小分子Smo抑制剂环巴胺的可生物降解长循环聚合物胶束GDC-0449，实验表明GDC-0449可以更快、更有效地递送至HSC，呈现肝脏蓄积，同时引起肝脏胶原沉积和血清损伤标志物显著减少。M6P已被大量用于脂质体、胶束和血清蛋白纳米粒的递送系统中，治疗肝纤维化取得显著疗效。

2.3.2   靶向PDGFR的药物递送系统

PDGFR是重要的细胞因子受体，包括α、β两种形式。PDGFRβ在活化的HSC中过度表达，在纤维化组织中显著上调，其活性与肝纤维化进展程度呈正相关。环肽pPB为PDGF特异性多肽，特异性识别PDGFRβ[32]。高迁移率族蛋白B1(high mobility group protein B1，HMGB1)是成纤维细胞趋化因子和促炎因子，促进HSC增殖和肝脏炎症、纤维化。Zhang等[33]制备了pPB肽修饰的负载HMGB1-siRNA的稳定核酸脂质NP(HMGB1-siRNA@SNALP-pPB)，HMGB1-siRNA@SNALP-pPB通过pPB肽的中介作用主动靶向HSC，有效沉默HMGB1基因，抑制HSC活化和增殖，减少HMGB1释放，抑制肝脏中胶原蛋白沉积和纤维化形成，具有抗纤维化和抗炎双重作用，是一种主动靶向的siRNA递送系统。

2.3.3   靶向整合素的药物递送系统

整合素是大多数黏附蛋白的受体，可介导细胞与ECM黏附，具有组织特异性和结合特异性[34]。ECM中的整合素和黏附蛋白均含有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸多肽序列(RGD肽)[35]。CWHM12是在特定整合素中发现的RGD氨基酸序列的类似物。Kitsugi等[36]实验表明，CWHM12能够强烈促进磷酸化并抑制Yes相关蛋白的核积累，导致G1期增殖抑制，促进细胞凋亡和诱导细胞周期停滞。CWHM12通过降低HSC的生存能力、增加HSC死亡和凋亡数量、抑制HSC增殖、控制HSC基因表达，在肝纤维化治疗中具有重大意义。

2.3.4   靶向视黄醇结合蛋白的药物递送系统

视黄醇结合蛋白是一种与视黄醇相关的低分子血浆蛋白，参与HSC对VA的摄取和储存。HSC从循环中吸收并储存约80%的视黄醇[37]。血管紧张素Ⅱ型受体(angiotensin-Ⅱ type1 receptor，AT1R)和PPARγ在活化的HSC中过度表达。AT1R和PPARγ的疗效需要高药物渗透性，缬沙坦可逆转和部分激动AT1R与PPARγ，但缺乏高渗透性[38-39]。El-Mezayen等[38]制备VA偶联的缬沙坦负载脂质体以提高渗透性和功效。研究表明，缬沙坦负载脂质体特异性地将缬沙坦递送至HSC，引起肝脏Mas受体和PPARγ的深度再表达，有效降低纤维化水平。缬沙坦负载脂质体具有PPARγ激动活性，是一种有前途的抗纤维化疗法。

2.3.5   靶向CD44受体的药物递送系统

CD44是一种介导细胞间、细胞-基质间的黏附分子。CD44受体在活化的HSC上过表达，可与透明质酸(hyaluronic acid，HA)和硫酸软骨素(chondroitin sulfate，CS)相互作用[37, 40]。HA及CS被视为靶向HSC的重要材料。Luo等[41]制备多柔比星-视黄酸-CS胶束共递送系统，胶束优先沉积在高尔基体，破坏高尔基体结构，减少I型胶原蛋白的产生，表现出协同抗纤维化作用。Liang等[42]将HA和陆森黑盐修饰的上转换纳米材料核心包裹在介孔SiO2壳中，HA分子识别并结合CD44蛋白，当暴露在近核糖体结合位点下时，可以靶向HSC并局部释放NO，NO的释放可引发HSC凋亡和纤维化消退，从而改善肝纤维化。

3.   小结

肝纤维化是由多种细胞相互作用、多种致病机制相互促进的复杂病理过程，涉及肝实质细胞及HSC、Kupffer细胞、肝窦内皮细胞等肝非实质细胞。目前已有大量文献报道肝纤维化相关靶点，开展的纳米药物作用研究主要集中在干预基质沉积及活化的HSC，随着对肝纤维化病理机制及相互作用认识的进展，利用纳米药物大容量、高效能、靶向作用、多点调控，有望成为未来肝纤维化的治疗手段。许多针对肝纤维化的纳米药物的实验研究已经进行，但只有少数在临床试验中开展(表 1)，其在临床上的应用仍然有许多关键问题有待考察：纳米药物递送到靶部位存在困难，肝纤维化相关胶原在Disse空间过度沉积，明显阻碍递送；纳米药物在肝脏中受机体酶影响变得极不稳定，很容易产生排斥反应；纳米药物降解产物存在毒性，其代谢产物副作用暂时无法彻底消除；动物模型和人体之间存在生物学差异等。通过设计合理的纳米载体，对功能进一步优化，改善其生物相容性，降低免疫排斥反应和毒性作用是未来治疗肝纤维化药物研究的重点。随着研究的深入，期待安全、高效、特异的抗纤维化药物递送系统在肝纤维化治疗中发挥更大作用。