治療疾病的藥物需要在目標達到足夠的濃度才能發揮藥效，然而高濃度的藥物若是累積在錯誤的目標，便可能產生副作用。以癌症化療藥物為例，除了能殺死癌細胞外，也常因為作用於體內其他正常細胞而造成白血球減少、噁心嘔吐、落髮等副作用。自從二十世紀初德國科學家 Paul Ehrlich 提出魔法子彈（Magic bullet）的概念以來 [1]，如何使藥物精準地抵達目標而不造成副作用一直是藥學研究的重大目標。許多藥物類型如標靶藥物、抗體藥物複合體等也應運而生，而奈米藥物載體便是被寄予厚望的新星之一。
想要將藥物送達作用目標需要經歷許多挑戰。在經過胃酸及消化酵素的洗禮後，還須穿過腸黏液及腸壁才能進入體內，經過肝臟的首渡代謝後，才可能由循環系統送至目標，其後又會經由肝臟及腎臟快速的被代謝、排除。而為了保護這些脆弱的藥物以及使藥物長時間維持有效濃度，科學家嘗試以脂質、聚合物等材料作為載體，將藥物包裝為奈米尺度的顆粒，改變他們的吸收、分布、代謝、排除等藥物動力學特性。
然而如何將這些奈米藥物送至正確的器官與組織仍是一大挑戰，其中高比例的肝臟累積更是多數奈米藥物載體面臨的共同難題。作為人體主要的代謝器官，大量流經肝臟的血液加上特殊的微血管結構，使得肝臟特化的巨噬細胞能夠吞噬這些奈米顆粒，最終經由單核吞噬細胞系統（mononuclear phagocyte system）移除 （圖一）[2]。
圖一、奈米藥物被肝臟巨噬細胞捕捉。
圖片來源：https://doi.org/10.1016/j.addr.2022.114238
而為了將奈米藥物送到正確的目標器官，科學家們也開發了許多方法，藉由改變大小、形狀、表面電荷及化學修飾等方式，成功提高對特定器官與組織的遞送效率 （圖二）[3] [4]。本月將以器官標靶奈米藥物為主題，介紹近年來重要的相關技術與應用，讓大家認識奈米藥物的最新進展。
圖二、奈米藥物載體的特性與應用。
圖片來源：https://doi.org/10.1038/s41573-020-0090-8
參考文獻：
- Strebhardt, K., & Ullrich, A. (2008). Paul Ehrlich’s magic bullet concept: 100 years of progress. Nature reviews. Cancer, 8(6), 473–480.
- Ngo, W., Ahmed, S., Blackadar, C., Bussin, B., Ji, Q., Mladjenovic, S. M., Sepahi, Z., & Chan, W. C. W. (2022). Why nanoparticles prefer liver macrophage cell uptake in vivo. Advanced drug delivery reviews, 185, 114238.
- Mitchell, M. J., Billingsley, M. M., Haley, R. M., Wechsler, M. E., Peppas, N. A., & Langer, R. (2021). Engineering precision nanoparticles for drug delivery. Nature reviews. Drug discovery, 20(2), 101–124.
- Zhao, Z., Ukidve, A., Kim, J., & Mitragotri, S. (2020). Targeting Strategies for Tissue-Specific Drug Delivery. Cell, 181(1), 151–167.
撰文 | 葉國掄
審稿 | 張芷榕
