Z. Ren, Q. Wan, Y. Zhu, L. Li, K. Wang, F. Zhao, K. Jiao, M. Tang, F. Tay, M. Wan, L. Niu. Atypical artificial cells: Novel biomimetic materials for combating cancer. Interdiscip. Mater. 2024; 3(5). doi: 10.1002/idm2.12199
摘 要
1. 背景介绍
肿瘤是全球第二大死亡原因。早期有效的诊治方案可以显著提高患者的生存率。然而，目前的诊治方案仍存在诸多问题，如灵敏度低、治疗手段存在副作用等。因此，制定安全、有效的新型抗肿瘤方案迫在眉睫。
人造细胞是使用天然材料或合成材料设计制备的类似于自然细胞的结构，主要分为典型和非典型人造细胞。典型人造细胞具有能量代谢、信息处理等细胞特征，通常被认为是“活的”。而非典型人造细胞是一种仅模仿自然细胞某些特性（如表面形态、形状）的合成材料，不具备活细胞的特征。由于合成方法的限制，目前应用于抗癌领域的主要为非典型人造细胞。
2. 什么是非典型人造细胞
首先，作者团队阐述了人造细胞的结构特点并重点分析了非典型人造细胞的抗肿瘤优势。
图1 人造细胞的结构示意图。
3. 肿瘤诊断方面的应用
其次，总结了非典型人造细胞在肿瘤诊断方面的制备策略。详细介绍了两种诊断系统：基于非典型人造细胞的循环肿瘤细胞捕获系统和肿瘤成像系统。
图2 基于非典型人造细胞的循环肿瘤细胞捕获系统。
图3 基于非典型人造细胞的肿瘤成像系统
4. 肿瘤治疗方面的应用
作者团队主要介绍了非典型人造细胞在肿瘤治疗领域的制备策略。根据包膜来源，对用于肿瘤治疗的非典型人造细胞进行了分类，并分析了各自的优势及不足。
表1 用于肿瘤治疗的非典型人造细胞总结
此外，着重讨论了两种针对肿瘤组织特点设计的新型药物，即用于缓解肿瘤组织缺氧的人造红细胞和用于延缓肿瘤生长的人造原核细胞。
图4 人造红细胞制备图。
图5 人造原核细胞工作原理图。
5. 总结与展望
该综述介绍了一类用于抗肿瘤的非典型人造细胞，分别总结了其在肿瘤诊断、治疗领域的制备策略，并讨论了不同类型药物的优点和不足，最后分析了非典型人造细胞在抗肿瘤领域的挑战与前景。非典型人造细胞为肿瘤的诊断治疗提供了一个崭新的策略。通过上述研究，药物的制备方案已得到较为充分的探索。然而，领域仍存在一些挑战：（1）非典型人造细胞尚未应用于临床治疗。为解决这一问题，需要建立完善的评估体系，充分检验该材料在临床应用的可行性和治疗效果；（2）需要建立统一的制造标准，简化制备流程，为大批量生产夯实基础；（3）该领域缺少相关法律法规的约束，今早制定有关条例将有助于该领域的蓬勃发展。
在未来，非典型人造细胞可能朝以下三个方面发展：（1）制备人造CAR- T细胞，实现对实体肿瘤的靶向杀伤；（2）建立与自然细胞的细胞间通讯，实现对肿瘤的实时监测并调控杀伤信号；（3）开发基于非典型人造细胞的肿瘤疫苗，实现对肿瘤的预防。
Franklin Tay
现任美国奥古斯塔大学乔治亚牙科学院牙髓病学系主任，兼任香港大学牙学院荣誉教授，美国牙髓病学委员会和牙科材料学会会员，Phi Kappa Phi荣誉协会会员，《Journal of Endodontics》和《Journal of Dentistry》副主编。Franklin Tay教授的研究主要集中于胶原仿生矿化和牙科生物材料。截至目前，已在Advanced Materials, Angewandte Chemie International Edition, Advanced Functional Materials及Biomaterials等权威期刊发表专业论文400多篇。Franklin Tay教授参与编辑了第二版Seltzer and Bender’s Dental Pulp，该出版物至今仍是全球牙体牙髓病学的经典著作。
牛丽娜
现任空军军医大学第三附属医院（口腔医院）院长。教授/主任医师、博士研究生导师，国家杰出青年科学基金、国家优秀青年科学基金。兼任中华口腔医学会口腔教育专委会副主委、口腔修复专委会常委，《Journal of Dentistry》期刊副主编，《Journal of Orthopaedic Translation》、《口腔生物医学》等期刊编委。主持青年863项目等20项基金。以第一/通讯作者在Nature Materials等国际高影响力期刊发表SCI论文100余篇。授权国家专利10项，转化2项。荣获教育部科技进步一等奖等省部级一等奖3项。入选全球前2%顶尖科学家榜单，曾获世界牙科研究协会百年新兴领袖奖、第四届国之名医-青年新锐奖、树兰医学青年奖等。率团队先后荣获陕西省高校青年创新团队、陕西省科技创新团队及三秦学者创新团队。
任朝阳
空军军医大学口腔医院博士研究生（八年制）在读。研究领域包括抗癌仿生纳米颗粒以及仿生矿化材料的设计。
Interdisciplinary Materials（交叉学科材料）是由Wiley出版集团与武汉理工大学联合创办的开放获取式高水平学术期刊。主编为张清杰院士和傅正义院士。30位国际杰出学者和45位两院院士作为期刊的编辑委员会委员。Interdisciplinary Materials 是国际上聚焦材料与其它学科交叉前沿发起出版的首本“交叉学科材料”领域高水平期刊，旨在发表材料学科与物理、化学、数学、力学、生物、能源、环境、信息等学科交叉研究的最新成果。
· 2022年1月首发，前三年完全免费发表
· 2022年6月被DOAJ数据库收录
· 2022年9月入选“中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊”
· 2023年7月被Ei Compendex数据库收录
· 2023年11月被ESCI数据库收录
· 影响因子：24.5
https://onlinelibrary.wiley.com/journal/2767441X
http://sklwut.whut.edu.cn/im/wz/
https://mc.manuscriptcentral.com/intermat
im@whut.edu.cn
2767-441X (online)；2767-4401 (print)
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