熊莎，賴蓉蓉，劉紫藝，徐月紅

（中山大學(xué)藥學(xué)院，廣東 廣州 510006）

皮膚是人體中最大的器官，也是人體最大的生理屏障，能有效抵御外邪干擾。人體皮膚主要由3層組成：表皮層、真皮層和皮下組織。表皮層又由角質(zhì)層和活性表皮層組成，角質(zhì)層厚度為10 ~ 20 μm，主要由角化細(xì)胞通過(guò)細(xì)胞間的脂質(zhì)緊密連接而成，為皮膚的主要屏障；活性表皮層自上而下又分為透明層、顆粒層、棘層和基底層，其厚度為100 ~150 μm，主要由角質(zhì)細(xì)胞、黑素細(xì)胞、免疫細(xì)胞[如朗格漢斯細(xì)胞（Langerhans cell，LCs）、CD8+T細(xì)胞]和黏附連接組成；真皮層位于活性表皮層下面，厚度為3 ~ 5 mm，主要由血管、淋巴管、神經(jīng)組織、免疫活性細(xì)胞和結(jié)締組織等組成。表皮與真皮共同作用，賦予了皮膚組織完整有效的保護(hù)機(jī)體免受外界病原體的侵害[1]。但對(duì)于皮膚在疾病條件下，藥物的經(jīng)皮遞送效率受皮膚疾病的影響。因此，如何克服角質(zhì)層屏障，高效遞送藥物治療皮膚局部或全身疾病是經(jīng)皮給藥遞送研究領(lǐng)域的主要科學(xué)問(wèn)題。

經(jīng)皮給藥遞送系統(tǒng)（transdermal drug delivery systems，TDDs）主要應(yīng)用于遞送藥物治療皮膚局部疾?。ㄈ缙つw腫瘤、銀屑病等）及全身系統(tǒng)性疾病[2]。與其他給藥途徑（如靜注、口服）相比，TDDs的優(yōu)勢(shì)為：一方面顯著降低靜注給藥帶來(lái)的全身系統(tǒng)性毒副作用、提高病人的順應(yīng)性；另外，可克服口服給藥帶來(lái)的肝臟首過(guò)效應(yīng)及胃腸代謝對(duì)藥物活性的破壞作用。然而，皮膚角質(zhì)層的屏障限制了藥物經(jīng)皮滲透。用于促進(jìn)藥物滲透的手段主要有：化學(xué)促滲劑、物理促滲技術(shù)（如超聲、光、磁、電穿孔及熱等）和藥物新型給藥系統(tǒng)（納米乳、微乳、脂質(zhì)體及納米膠束等）。盡管上述手段能有效提高藥物的經(jīng)皮遞送效率[3-4]，但均存在相應(yīng)的局限，如化學(xué)促滲劑的過(guò)度使用會(huì)引起皮膚刺激、過(guò)敏等癥狀發(fā)生；物理促滲技術(shù)通常需要特定儀器的協(xié)助，操作不便捷，且對(duì)皮膚具有一定的損傷性作用；藥物新型給藥系統(tǒng)受控于尺寸、形狀、劑型和藥物自身理化性質(zhì)的局限[2]。因此，開(kāi)發(fā)新型TDDS尤為重要。

1976年Gerstel等首次提出微針（microneedles，MNs）的概念[5]。MNs作為一種介于貼劑和皮下注射劑的新型藥物遞送系統(tǒng)，主要通過(guò)可逆性地刺穿皮膚角質(zhì)層，為藥物經(jīng)皮滲透創(chuàng)造多個(gè)瞬時(shí)微通道，從而遞送藥物到達(dá)真皮層，經(jīng)血管、組織滲透亦可進(jìn)入全身循環(huán)。近年來(lái)，由于MNs具有微創(chuàng)、便捷、高效和安全的優(yōu)點(diǎn)，引起廣泛的關(guān)注。通過(guò)控制MNs的制備材料、針尖長(zhǎng)度、形狀以滿足臨床經(jīng)皮給藥的需求，為生物醫(yī)藥應(yīng)用領(lǐng)域給藥系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)[6]。本文對(duì)MNs的制備方法、分類及其近5年來(lái)應(yīng)用于皮膚腫瘤的最新研究進(jìn)展進(jìn)行綜述（見(jiàn)圖1），進(jìn)一步分析MNs在生物醫(yī)藥研究領(lǐng)域的發(fā)展前景，為未來(lái)基于MNs的經(jīng)皮給藥系統(tǒng)從理論研究到臨床轉(zhuǎn)化提供參考。

圖1 微針經(jīng)皮給藥系統(tǒng)應(yīng)用于皮膚腫瘤治療的示意圖Figure 1 Schematic diagram of microneedle transdermal delivery system for treating skin tumors

1 微針的制備方法

目前，MNs的制備方法主要分為微注射成型法（又稱模具法）[7]、熱壓成型法[8-9]、3D打印法[10]、熱拉伸光刻法[11]、磁流變光刻法[12]和激光蝕刻法[13]。此外，還有如電化學(xué)蝕刻法等多種不同方法制備MNs的報(bào)道。本文對(duì)MNs制備中6種經(jīng)典的方法應(yīng)用于不同的MNs類型及存在的優(yōu)勢(shì)、劣勢(shì)進(jìn)行總結(jié)（見(jiàn)表1）。

表1 微針主要制備方法Table 1 Main preparation methods of MNs

1.1 微注射成型法

微注射成型法是一種最流行的聚合物MNs制備技術(shù)，也被認(rèn)為是規(guī)?；苽淇扇躆Ns和凝膠MNs最可行的技術(shù)[7]。這種制備方法主要分為三步：用堅(jiān)固的材料（如金屬或硅）制造主模具，用作母模；然后由母模制造陰模（如聚二甲基硅氧烷）；最后在陰模模具內(nèi)形成MNs的最終結(jié)構(gòu)。這種方法最大的限制性因素在于將聚合物澆鑄在MNs的母模上，固化后形成陰模，對(duì)控制、優(yōu)化MNs結(jié)構(gòu)方面存在一定的局限性，且對(duì)MNs針尖的銳度有一定的影響。目前這種方法最常應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室研究。

1.2 熱壓成型法

熱壓成型法主要分為不連續(xù)（分步重復(fù)壓?。┖瓦B續(xù)壓印（滾筒壓?。?種類型，常適用于實(shí)驗(yàn)室及低批量生產(chǎn)，具有制備靈活的優(yōu)點(diǎn)。熱壓成型法的制備方法為加熱一種聚合物原料，直到它變軟，將它模壓成一個(gè)金屬嵌件[14]。熱壓成型法主要步驟包括：首先將半成品（如厚度約小于100 mm的聚合物箔）加熱至成型溫度；接著通過(guò)位移控制和力控制壓花等溫成型；然后將模壓件冷卻至脫模溫度且力保持不變；最后通過(guò)打開(kāi)工具拆除構(gòu)件。熱壓成型法制備MNs最重要的工藝參數(shù)就是壓印溫度（一般需要在150 ℃以上），高溫導(dǎo)致了大部分藥物活性成分失活，從而限制了藥物預(yù)裝載在聚合物薄膜中的能力。Andersen等[8]開(kāi)發(fā)了一種基于聚-ε-己內(nèi)酯的快速低溫（60℃，3 min）制備載藥聚合物MNs的方法，該MNs具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度及藥物釋放能力。Chang等[9]采用田口（Taguchi）方法確定熱壓成型法的最佳參數(shù)，制備了可生物降解聚合物組成的MNs，發(fā)現(xiàn)其具有很好的透皮能力。

1.3 3D打印法

3D打印法為一種增材制備的最典型的方法。目前，光固化成型技術(shù)被廣泛應(yīng)用于MNs的制備，主要是用光敏樹(shù)脂材料通過(guò)控制激光或紫外光的掃描路徑及調(diào)整不同參數(shù)進(jìn)行局部固化，層層疊加最終形成MNs結(jié)構(gòu)。近年來(lái)，3D打印技術(shù)在MNs制造中的應(yīng)用受到廣泛的關(guān)注，研究表明，打印分辨率和材料性能是影響MNs機(jī)械強(qiáng)度的2個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，3D打印為開(kāi)發(fā)及優(yōu)化MNs的多功能性提供了廣闊的前景。

Krieger等[15]通過(guò)3D打印制造MNs模具，開(kāi)發(fā)了一種填充制造的方法，能夠快速生產(chǎn)MNs母模且易于定制針頭參數(shù)，適用于研究人員實(shí)驗(yàn)室直接應(yīng)用。Li等[16]通過(guò)磁場(chǎng)輔助3D打印的MNs，實(shí)現(xiàn)藥物的可控釋放，為藥物遞送開(kāi)發(fā)了新途徑。Fang等[17]利用3D打印技術(shù)，開(kāi)發(fā)了一種基于介孔氧化鐵生成的磁熱納米復(fù)合MNs負(fù)載藥物米諾地爾，在控制藥物釋放的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了8倍以上的毛發(fā)生長(zhǎng)效率，且具有良好的生物相容性。

1.4 熱拉伸光刻法

熱拉伸光刻法是一種基于熱塑性及黏性材料的MNs制備技術(shù)，它可以直接從二維平面聚合物中制備三維MNs。簡(jiǎn)言之就是將熔融聚合物涂在基板上，使其與畫(huà)柱接觸；經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，基板與畫(huà)柱隨著垂直向上的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分離，誘導(dǎo)聚合物伸長(zhǎng)成針狀結(jié)構(gòu)。這種技術(shù)主要通過(guò)控制材料的冷卻溫度以固化、分離MNs結(jié)構(gòu)。熱拉伸光刻法有利于制備具有高縱橫比的MNs，同時(shí)，由于溫度和運(yùn)動(dòng)兩大因素需要同步控制，極大地限制了它的應(yīng)用。Lee等[18]提出了一種基于快速成型的三步熱拉伸光刻法MNs。這種MNs具備各種形狀且可以在曲面上制造，通過(guò)熱拉伸過(guò)程中對(duì)聚合物進(jìn)行溫度控制，以進(jìn)一步控制MNs的形狀和縱橫比，同時(shí)研究了溫度控制對(duì)MNs形狀的影響，進(jìn)一步應(yīng)用于血管藥物的輸送。

1.5 磁流變光刻法

磁流變光刻法常用作制備MNs、仿生MNs等MNs陣列[12]。磁流變光刻法是一種采用固化磁流變液，在外加磁場(chǎng)作用下生成三維MNs的方法，其制備步驟類似于熱拉伸光刻法，但解決了熱拉伸光刻法中對(duì)溫度的限制性因素。其次，磁流變光刻法具有一定的靈活可控性，MNs高度隨外加磁場(chǎng)強(qiáng)度和液滴體積的增大而增大，MNs尖端隨著外加磁場(chǎng)強(qiáng)度的增大而變得銳利。Ren等[19]將用磁流變光刻法制備的MNs應(yīng)用于可穿戴生物信號(hào)檢測(cè)，具有良好的效果。Chen等[20]利用磁流變光刻法制造出一種仿生蜜蜂刺狀MNs，有望進(jìn)一步應(yīng)用于組織黏附、經(jīng)皮給藥生物信號(hào)檢測(cè)等。

1.6 激光蝕刻法

激光蝕刻法是一種經(jīng)典的減材制備方法，常用于以金屬材料為基礎(chǔ)的MNs的制備。激光蝕刻法主要通過(guò)集中激光能量，找到適當(dāng)?shù)那懈盥窂?，去除局部材料，從而形成MNs或是納米級(jí)微孔，賦予了其極高的生產(chǎn)效率，因此廣泛應(yīng)用于工業(yè)和生物應(yīng)用。但激光蝕刻法對(duì)于不同激光參數(shù)和襯底材料的選擇具有一定的探索性。Chen等[21]開(kāi)發(fā)了一種具有通用性的二氧化碳激光打孔方法，可應(yīng)用于藥物篩選。Wang等[13]利用半導(dǎo)體激光打孔制備MNs聯(lián)合光動(dòng)力療法治療口腔黏膜增生性疣狀白斑，成功根除了病灶且具有預(yù)防復(fù)發(fā)的潛力。

2 微針的分類

根據(jù)不同的分類原則（制備方法、材料組成、作用機(jī)制等），可將MNs分為以下5種不同的類型（見(jiàn)圖2）：固體MNs 、涂層MNs 、可溶MNs 、空心MNs 和凝膠MNs 。不同類型的MNs具有不同功能及各自的優(yōu)勢(shì)。本文將對(duì)MNs的材料組成、作用機(jī)制和應(yīng)用時(shí)的注意事項(xiàng)進(jìn)行總結(jié)。

2.1 固體微針

固體MNs主要是由金屬材料或非降解聚合物制備而成，制備固體MNs的材料主要包括硅、金屬鈦及陶瓷等。固體MNs作用機(jī)制主要分為兩步：第一步是通過(guò)利用不可降解的材料制備的固體MNs處理皮膚后移去，在皮膚角質(zhì)層中建立瞬時(shí)微通道；第二步是用常規(guī)藥物涂抹在固體MNs作用部位，藥物通過(guò)微通道被動(dòng)滲透進(jìn)入皮膚，從而形成一個(gè)臨時(shí)外部遞藥系統(tǒng)[22]。固體MNs應(yīng)用時(shí)的注意事項(xiàng)為：1）固體MNs可能因折斷而滯留在皮膚中；2）作用皮膚區(qū)域的消毒處理，避免出現(xiàn)局部皮膚給藥引發(fā)全身感染的風(fēng)險(xiǎn)。

2.2 涂層微針

涂層MNs是由固體MNs演變而來(lái)，兩者在材料組成和制備工藝上非常相似，其主要區(qū)別在于，不同于固體MNs的兩步法，涂層MNs可以通過(guò)簡(jiǎn)單的一步法達(dá)到給藥目的。涂層MNs作用于皮膚之前，通常在針尖部位涂上藥物，形成開(kāi)放皮膚角質(zhì)層微通道與同步釋放藥物相結(jié)合的藥物遞送系統(tǒng)[23]。制備涂層MNs的多種材料主要包括：硅、金、銀等。涂層MNs主要限制性因素在于涂層藥物分子的負(fù)載效率、釋放速率、均一性、穩(wěn)定性及貯存等。

2.3 可溶微針

可溶MNs是指由可生物降解和生物相容性良好的聚合物制備而成。與涂層MNs載藥方式不同之處在于，可溶MNs主要通過(guò)聚合物包裹藥物，MNs插入皮膚透過(guò)角質(zhì)層后，留在皮膚內(nèi)從最外層到內(nèi)層依次溶解，呈現(xiàn)出類持續(xù)性藥物釋放。可溶MNs具有較高的載藥能力、良好的生物安全性和可控的藥物釋放速率。制備可溶MNs的材料主要包括：聚乳酸、聚乙烯醇、聚乳酸-羥基乙酸、絲素蛋白、白蛋白、透明質(zhì)酸、殼聚糖、聚乙烯吡咯烷酮等[24]。然而，可溶MNs的機(jī)械強(qiáng)度、物理穩(wěn)定性、針尖藥物分布均勻性及貯存是影響其進(jìn)一步生物醫(yī)藥應(yīng)用的重要限制性因素。

2.4 空心微針

空心MNs是一種微米級(jí)的類注射器結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)組成主要是每個(gè)針體內(nèi)具有一個(gè)空隙，類似一個(gè)微小的通道，當(dāng)針尖插入皮膚后，藥物經(jīng)此通道可直接流入表皮層或真皮層。空心MNs可以在外界一些特定設(shè)備的輔助下，滿足持續(xù)性給藥以達(dá)到更大的給藥劑量；同時(shí)，還可以通過(guò)調(diào)節(jié)流量和壓力達(dá)到快速給藥的效果[25]。制備空心MNs的多種材料跟固體MNs相近，主要包括金屬、硅及陶瓷等。此外，空心MNs不直接暴露于外界環(huán)境，導(dǎo)致皮膚及軟組織感染的可能性很小，也極少會(huì)引起皮膚作用部位發(fā)生炎癥的可能。但空心MNs主要的限制性因素在于空心MNs插入皮膚后會(huì)壓迫周圍致密的真皮組織，造成一定程度的堵塞，從而阻礙藥物在皮膚內(nèi)部的流動(dòng)性，也進(jìn)一步影響給藥劑量的精準(zhǔn)性。

2.5 凝膠微針

凝膠MNs與可溶MNs相似，主要由具有可降解特性且生物相容性好的聚合物制備而成。凝膠MNs主要通過(guò)插入皮膚后，吸收體液或皮膚間組織液，進(jìn)而膨脹形成可持續(xù)性的水凝膠微導(dǎo)管，藥物通過(guò)這些微導(dǎo)管擴(kuò)散到皮膚微循環(huán)中，實(shí)現(xiàn)藥物的持續(xù)性釋放[26]。凝膠MNs的載藥方式主要包括：將外源性藥物與MNs聯(lián)合給藥；或是將藥物裝載在MNs中，在相變水凝膠狀態(tài)下從膨脹的MNs中釋放出來(lái)，其藥物釋放速率也可以通過(guò)調(diào)節(jié)水凝膠的處方予以控制。制備凝膠MNs的多種材料與可溶MNs相似，主要包括：甲基丙烯?；髂z、聚乙烯醇等。此外，凝膠MNs在一定程度上可以抵抗插入皮膚后形成的微導(dǎo)管的閉合和毛孔的密封，它可以完全從組織中去除，具有良好的生物安全性。但限制凝膠MNs發(fā)展的主要問(wèn)題是機(jī)械強(qiáng)度不足及物理穩(wěn)定性差。

此外，冷凍MNs是近年報(bào)道的最新一類MNs，其主要是適用于封裝、運(yùn)送活細(xì)胞或抗菌藥物進(jìn)入皮膚、組織或器官的一類MNs。Chang等[27]設(shè)計(jì)在MNs模具中對(duì)優(yōu)化的低溫培養(yǎng)基和活細(xì)胞進(jìn)行逐步低溫微模塑制備了一種極易穿透皮膚的冷凍MNs，在保持了足夠的負(fù)載細(xì)胞能力的同時(shí)，還保持了細(xì)胞的活力及生存能力，并顯示出良好的抗腫瘤效果。冷凍MNs具有很強(qiáng)的機(jī)械性能，易塑形，且制備MNs形狀可控多樣性，為未來(lái)應(yīng)用于活細(xì)胞藥物遞送開(kāi)辟了一種新的途徑。

3 微針在皮膚腫瘤治療中的應(yīng)用

根據(jù)國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)發(fā)布的2020年全球癌癥發(fā)病率和死亡率估算數(shù)據(jù)顯示，非黑色素瘤皮膚癌發(fā)病率占比排第4位，黑色素瘤發(fā)病率占比排第19位，探索新技術(shù)應(yīng)用于皮膚腫瘤的治療具有重要意義[28]。傳統(tǒng)皮膚腫瘤的治療手段包括手術(shù)、化療、放療、光療等，最新發(fā)展的治療方法有免疫治療和基因治療等。但單一的治療方式已無(wú)法滿足腫瘤治療發(fā)展的趨勢(shì)，現(xiàn)常聯(lián)用2種或2種以上治療方式達(dá)到治療腫瘤的目的。皮膚給藥治療皮膚腫瘤具有良好的局部靶向性， MNs經(jīng)皮給藥系統(tǒng)可克服皮膚角質(zhì)層的屏障。近年來(lái)，諸多基于MNs的透皮給藥策略應(yīng)用于治療皮膚腫瘤，發(fā)表相關(guān)文章數(shù)量呈逐年上升的趨勢(shì)（見(jiàn)圖3），該數(shù)據(jù)于2021年11月20日在Web of Science網(wǎng)站上通過(guò)檢索關(guān)鍵詞“microneedles and skin tumor”及限定時(shí)間為2010—2021年獲得。本文對(duì)MNs應(yīng)用于皮膚腫瘤的化療、光療、基因治療、免疫治療及聯(lián)合治療的最新進(jìn)展進(jìn)行分析和討論。

3.1 基于微針的化療

化療作為一種經(jīng)典的術(shù)前抗腫瘤、術(shù)后防腫瘤復(fù)發(fā)的方式，廣泛應(yīng)用于臨床。現(xiàn)用于皮膚腫瘤的化療藥主要有阿霉素、順鉑、紫杉醇等。Ahmed等[29]用已上市的滾輪MNs（固體MNs）聯(lián)合阿霉素和塞來(lái)昔布共載脂質(zhì)體治療黑色素瘤，明顯優(yōu)于單載脂質(zhì)體，顯示出良好的抗腫瘤效果。Bhatnagar等[30]用聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮復(fù)合制備可溶MNs共遞送鹽酸阿霉素和多西紫杉醇，與瘤內(nèi)注射化療藥相比，極大地提高了生存率，常規(guī)腫瘤評(píng)價(jià)指標(biāo)也得到了很大的改善。Lan等[31]用可溶MNs遞送具有pH響應(yīng)的脂質(zhì)納米粒包封的順鉑，顯著增加了腫瘤細(xì)胞的凋亡，且在體內(nèi)未檢測(cè)到血清鉑、肺毒性及肝腎毒性，顯示出良好的生物安全性。Huang等[32]利用可交聯(lián)的甲基丙烯酸右旋糖酐制備凝膠MNs遞送阿霉素和曲美替尼，不僅實(shí)現(xiàn)藥物的緩釋，同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩藥聯(lián)用協(xié)同抵抗P-糖蛋白（P-glycoprotein，P-gp）介導(dǎo)的多藥耐藥，減少全身毒副作用。因此，在減輕化療藥帶來(lái)的副作用、抵抗多藥耐藥、促進(jìn)藥物共遞送、在腫瘤部位的富集及抗腫瘤療效方面，MNs遞藥顯示出了良好的發(fā)展前景。

3.2 基于微針的光療

光療主要包括光熱療法（photothermal therapy，PTT）和光動(dòng)力療法（photodynamic therapy，PDT）。PTT是利用光吸收劑在近紅外光照射下產(chǎn)生熱量來(lái)進(jìn)行腫瘤消融；PDT是通過(guò)光敏劑在特定波長(zhǎng)照射下發(fā)生能量轉(zhuǎn)移所產(chǎn)生的單線態(tài)氧來(lái)殺死癌細(xì)胞。PTT和PDT具有一定的可控性、靈活性，能減少化療帶來(lái)的毒副作用，且PDT臨床用于多種類型腫瘤的治療。同時(shí)PTT和PDT又具備一些各自的局限性，如PTT主要通過(guò)光熱轉(zhuǎn)換，對(duì)皮膚病灶周邊會(huì)造成一定程度的熱損傷；PDT依賴光敏劑，光敏劑具有一些明顯限制性因素（組織靶向性差、穩(wěn)定性差及光毒性等）。因此，在皮膚腫瘤治療中，為了增強(qiáng)光敏劑或光吸收劑的局部靶向能力，進(jìn)一步提高組織穿透能力，可利用MNs遞送光熱或光敏藥物用于皮膚腫瘤的治療。

Jain等[33]利用涂層MNs遞送5-氨基乙酰丙酸在組織內(nèi)轉(zhuǎn)化為光敏劑原卟啉IX，其遞送效率在豬皮上達(dá)到90 %，且能明顯抑制腫瘤的生長(zhǎng)。Tham等[34]制備了一種小粒徑有機(jī)介孔硅納米粒共遞送小分子抑制劑達(dá)菲替尼和曲美替尼，通過(guò)聯(lián)合PDT和小分子靶向治療，且利用MNs遞送促使其達(dá)到黑色素瘤的深層部位，呈現(xiàn)出優(yōu)越的治療效果。Hao等[35]開(kāi)發(fā)了一種近紅外響應(yīng)性聚乙二醇化的金納米棒負(fù)載阿霉素，經(jīng)可溶MNs遞送治療人表皮樣癌，整個(gè)體系表現(xiàn)出了良好的透皮性能和熱性能。此外，后文還會(huì)提及多種基于MNs的聯(lián)合治療，如PTT聯(lián)合化療、PDT聯(lián)合化療、光療與腫瘤微環(huán)境響應(yīng)性治療相結(jié)合等。

3.3 基于微針的基因治療

基因異常表達(dá)影響了腫瘤的發(fā)生、發(fā)展，以基因?yàn)榛A(chǔ)的治療主要以核酸為主，如質(zhì)粒DNA（pDNA）、小分子干擾RNA（siRNA）和寡核苷酸等。在傳統(tǒng)遞送方式中，通常將核酸包封在如高分子聚合物、脂質(zhì)體、納米粒和細(xì)胞穿透肽中。在皮膚腫瘤疾病中，利用MNs穿過(guò)角質(zhì)層，高效地將這些制備好的核酸納米制劑遞送至皮下組織，通過(guò)速釋、緩釋或控釋核酸達(dá)到治療的目的。Li等[36]利用層層自組裝技術(shù)設(shè)計(jì)一種具有pH響應(yīng)的聚己內(nèi)酯MNs負(fù)載p53 DNA，可通過(guò)改變層數(shù)，調(diào)整載藥量，并實(shí)現(xiàn)基因快速釋放，其抑制皮下瘤效率可達(dá)到90.1%。筆者所在課題組曾利用涂層MNs遞送細(xì)胞穿透肽（octaarginine）和B-Raf原癌基因絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶（B-Raf proto oncogene serine/threonine protein kinase，BRAF）siRNA的 納 米復(fù)合物治療黑色素瘤，能顯著抑制黑色素瘤的發(fā)生，誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，抑制腫瘤細(xì)胞增殖[37]。此外，筆者所在課題組也利用了可溶MNs遞送信號(hào)傳導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子3（signal transducer and activator of transcription 3，STAT3）siRNA，明顯增強(qiáng)了腫瘤細(xì)胞的攝取和siRNA的轉(zhuǎn)染[38]。MNs結(jié)合基因治療具有顯著的組織滲透能力、細(xì)胞攝取能力及較低的副作用，同時(shí)，MNs遞送系統(tǒng)在提高基因穩(wěn)定性、促進(jìn)基因表達(dá)方面均表現(xiàn)出一定的優(yōu)勢(shì)[39-40]。

3.4 基于微針的免疫治療

免疫治療主要是通過(guò)刺激機(jī)體固有免疫系統(tǒng)來(lái)識(shí)別和消滅腫瘤，具有高特異性、高療效性和作用持久性等特點(diǎn)，當(dāng)前已成為黑色素瘤和肺癌的一線治療方案[41]?，F(xiàn)主要通過(guò)遞送抗原疫苗、免疫檢查點(diǎn)抑制劑、基因疫苗、抗體、細(xì)胞因子等手段達(dá)到治療腫瘤的目的[42]。皮膚本身也是一種極其活躍的免疫防御器官，在免疫調(diào)節(jié)中發(fā)揮著重要的作用，皮膚角質(zhì)層下存在大量的真皮樹(shù)突狀細(xì)胞和LCs，當(dāng)局部微環(huán)境受到侵?jǐn)_后，就會(huì)激活樹(shù)突狀細(xì)胞從而引發(fā)一系列免疫反應(yīng)，激活免疫系統(tǒng)[43]。但皮膚角質(zhì)層的存在極大地阻礙了如抗原、抗體等大分子的透皮遞送。因此，基于MNs的免疫治療顯示出極大的優(yōu)勢(shì)[44]。

Chen等[45]開(kāi)發(fā)了殼聚糖MNs用于持續(xù)遞送模型抗原卵清蛋白，MNs遞送低劑量卵清蛋白后，其抗體水平可持續(xù)高達(dá)18周，比肌注全劑量卵清蛋白高2.5倍。此外，Ye等[46]開(kāi)發(fā)了一種B16F10黑色素瘤疫苗MNs貼片，該貼片通過(guò)與黑色素結(jié)合的腫瘤裂解物經(jīng)皮遞送直接靶向抗原呈遞細(xì)胞，在近紅外光照射下產(chǎn)熱、釋藥，從而促進(jìn)抗原的攝取，局部細(xì)胞因子的釋放，極大地提高了小鼠存活率，對(duì)原位腫瘤及遠(yuǎn)端腫瘤產(chǎn)生明顯抑制效果。值得注意的是，Chen等[47]利用空心MNs的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)了冷大氣等離子體介導(dǎo)的免疫檢查點(diǎn)封鎖療法以增強(qiáng)局部和全身的抗腫瘤免疫，這種局部遞藥策略也顯著減輕了全身副作用。然而，皮膚腫瘤免疫從動(dòng)物到臨床的轉(zhuǎn)化仍面臨巨大的挑戰(zhàn)，例如疫苗的免疫原性有限、皮膚樹(shù)突狀細(xì)胞抗原不足、免疫抑制、免疫逃避等，需深入了解皮膚免疫生理及腫瘤免疫機(jī)制，通過(guò)合理設(shè)計(jì)高效、安全的MNs經(jīng)皮遞藥系統(tǒng)才能有望將其應(yīng)用于臨床。

3.5 基于微針的聯(lián)合治療

如上所述，多種基于MNs的單一治療方式已無(wú)法滿足皮膚腫瘤發(fā)生發(fā)展的治療需要，現(xiàn)常聯(lián)用2種或2種以上治療方式達(dá)到治療及預(yù)防皮膚腫瘤復(fù)發(fā)的目的。Qin等[48]利用可溶MNs遞送熱敏固體脂質(zhì)納米粒，實(shí)現(xiàn)了化療-PTT聯(lián)合雙模式時(shí)空可控釋藥，對(duì)黑色素瘤的治愈率高達(dá)100 %，且明顯提高了小鼠生存率。Lan等[49]利用可溶MNs遞送化療藥順鉑及程序性死亡受體1（programmed death-1，PD-1）抑制劑，實(shí)現(xiàn)了化療藥與免疫聯(lián)合治療，這種基于MNs的結(jié)合免疫檢查點(diǎn)抑制和化療的平臺(tái)可以增強(qiáng)腫瘤微環(huán)境中的免疫應(yīng)答，明顯提高對(duì)腫瘤細(xì)胞的抑制效率，具有極高的局部靶向性，且降低全身毒性。Chen等[50]利用原位自組裝納米膠束可溶MNs遞送免疫原性細(xì)胞死亡誘導(dǎo)物和自噬抑制劑，在光照引導(dǎo)下，有效穿透腫瘤深層組織。這種局部光照、免疫治療協(xié)同自噬抑制可有效消除原位和遠(yuǎn)處腫瘤，并通過(guò)重塑腫瘤免疫抑制微環(huán)境，可實(shí)現(xiàn)40 d以上的無(wú)復(fù)發(fā)生存?；贛Ns的聯(lián)合治療能夠完整的實(shí)現(xiàn)多途徑、全方位的復(fù)合抗腫瘤模式，在未來(lái)臨床研究及應(yīng)用中均呈現(xiàn)出巨大的潛力。

在上述文獻(xiàn)追蹤的基礎(chǔ)上，將治療皮膚腫瘤的MNs遞藥系統(tǒng)的類型、所用的材料、遞送對(duì)象、防治腫瘤的類型及治療技術(shù)和所取得的效果進(jìn)行總結(jié)如表2所示。

4 結(jié)語(yǔ)與展望

從MNs的概念提出到MNs應(yīng)用于遞送藥物中間間隔了20多年，之后特別是近幾年MNs領(lǐng)域的發(fā)展日趨興盛。從制備MNs方法的多樣性，到MNs類型的多功能性，均為了能進(jìn)一步拓展MNs的生物醫(yī)藥應(yīng)用。從上述綜述中，可以得出MNs可遞送小分子藥物和大分子包括核酸等用于皮膚腫瘤的治療，未來(lái)結(jié)合皮膚腫瘤的生理特性和微環(huán)境，可從以下幾方面通過(guò)給藥系統(tǒng)設(shè)計(jì)促進(jìn)MNs在皮膚腫瘤的臨床轉(zhuǎn)化：1）MNs的制備材料安全性；微針形態(tài)功能性；微針刺入深度及機(jī)械強(qiáng)度和微針的長(zhǎng)效局部緩釋等；2）MNs與PDT和PTT等聯(lián)用；3）目前主要應(yīng)用于表皮腫瘤的治療，深部腫瘤可以采取植入式遞藥預(yù)防術(shù)后腫瘤的復(fù)發(fā)。

同時(shí)，MNs經(jīng)皮給藥系統(tǒng)應(yīng)用于皮膚腫瘤治療也受多重因素影響。當(dāng)前治療藥物主要以臨床化療藥（例如順鉑、阿霉素、紫杉醇等）為主，局部遞藥僅減輕一部分全身毒副作用，因此有待開(kāi)發(fā)新的具有良好藥理活性的抗腫瘤化合物；MNs制備材料的生物安全性也是不容忽視的問(wèn)題，諸多研究利用FDA批準(zhǔn)的輔料制備MNs，賦予其良好的生物相容性，但大部分輔料并不具備生物可降解特性，也非人體內(nèi)源性成分，因此探尋自體來(lái)源成分用作制備MNs材料也是需要解決的一大難題。MNs遞送藥物制劑如何保證藥物在局部得到完整、長(zhǎng)效地釋放，有必要深入監(jiān)測(cè)藥物及藥物制劑在局部釋藥這一過(guò)程的動(dòng)態(tài)行為，探究其與皮膚各組分之間的相互作用及相關(guān)機(jī)制，進(jìn)一步考察其進(jìn)入體內(nèi)后的生物分布、藥物代謝動(dòng)力學(xué)、藥效動(dòng)力學(xué)等系列行為。當(dāng)前研究大多集中在體內(nèi)、外抗腫瘤藥效學(xué)評(píng)價(jià)基礎(chǔ)上，深入了解MNs遞送藥物制劑的體內(nèi)過(guò)程，才能真正為MNs經(jīng)皮給藥系統(tǒng)的臨床轉(zhuǎn)化提供正確的指引。

盡管如上所述存在一些局限性，MNs作為遞藥系統(tǒng)，還廣泛用于包括腦部疾病、心血管疾病、以糖尿病為主的內(nèi)分泌疾病、自身免疫缺陷性疾病等多種疾病。隨著不同疾病治療方式的多樣性，MNs的應(yīng)用更是凸顯出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。MNs的微創(chuàng)、無(wú)痛、安全、便捷、易于功能化制備，且能聯(lián)合不同的藥物制劑形式滿足多種需求，這些都極大地激發(fā)了研究興趣。目前，MNs的上市產(chǎn)品和臨床應(yīng)用主要集中在醫(yī)美市場(chǎng)，而MNs應(yīng)用于臨床階段的研究?jī)H有11個(gè)，主要集中在麻疹風(fēng)疹疫苗及流感疫苗等，對(duì)于MNs疫苗貼片的臨床轉(zhuǎn)化，依賴于MNs對(duì)局部和全身毒性以及其他潛在副作用的長(zhǎng)期安全性評(píng)估，疫苗本身的儲(chǔ)藏、運(yùn)輸、效價(jià)等多重因素影響，所以還需要大量的基礎(chǔ)研究予以全方位考察，但未來(lái)MNs疫苗貼片的成功上市將會(huì)對(duì)MNs的產(chǎn)品轉(zhuǎn)化發(fā)揮重要的促進(jìn)作用。MNs經(jīng)皮給藥系統(tǒng)應(yīng)用于生物醫(yī)藥的研究需切實(shí)結(jié)合臨床需求，加速以MNs為基礎(chǔ)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。