引言

血小板是成熟巨核細(xì)胞的無核衍生物，在止血和組織修復(fù)中具有公認(rèn)的作用。越來越多的證據(jù)表明，血小板通過與惡性細(xì)胞的直接相互作用、生物活性分子的分泌以及血小板源性細(xì)胞外囊泡的釋放，參與腫瘤生物學(xué)的多個(gè)方面。在某些情況下，血小板也可以通過調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)、遞送抗增殖微小RNA或釋放抑制因子來抑制腫瘤進(jìn)展。這種動(dòng)態(tài)且依賴于環(huán)境的相互作用限制了單純抑制或激活血小板活性的策略的有效性，并推動(dòng)了以治療為目的對(duì)血小板進(jìn)行重編程的工程化方法的發(fā)展。

與大多數(shù)細(xì)胞產(chǎn)品不同，基于血小板的方法可以在自體或同種異體環(huán)境中實(shí)施，為開發(fā)新療法提供了更靈活的方法。過去幾年中，基因和化學(xué)工程的進(jìn)步使得血小板能夠在保留對(duì)癌癥治療至關(guān)重要的天然特性的同時(shí)，進(jìn)行多功能修飾。工程化的血小板可以作為增強(qiáng)局部藥物積累和釋放的靶向遞送載體，或作為直接調(diào)節(jié)腫瘤進(jìn)展的活性效應(yīng)細(xì)胞。這些工程化產(chǎn)品的臨床實(shí)施將需要控制血小板的穩(wěn)定性和活化、可擴(kuò)展的制造工藝以及嚴(yán)格的安全性評(píng)估。

一、血小板的生物學(xué)功能

血小板是第二豐富的血細(xì)胞群，在脾臟和肝臟清除前在血流中循環(huán)7-10天。為了維持穩(wěn)態(tài)，人體每天產(chǎn)生超過1000億個(gè)血小板，在炎癥或組織損傷期間顯著增加。在結(jié)構(gòu)上，血小板具有復(fù)雜的細(xì)胞骨架，包括微管系統(tǒng)和表面管狀網(wǎng)絡(luò)，這促進(jìn)了它們與細(xì)胞外信號(hào)的動(dòng)態(tài)相互作用。血小板包含三種主要類型的顆粒——α-顆粒、致密顆粒和溶酶體——富含血小板反應(yīng)蛋白1、P-選擇素、凝血因子和纖維蛋白原等生物活性分子。激活后，血小板釋放這些內(nèi)容物以介導(dǎo)止血、炎癥和組織修復(fù)。血小板通過其表面受體和粘附分子主動(dòng)監(jiān)測(cè)周圍的生理刺激，從而能夠?qū)ρ軗p傷、感染或其他病理信號(hào)作出快速反應(yīng)。此外，血小板源性細(xì)胞外囊泡介導(dǎo)細(xì)胞間通訊，進(jìn)一步拓寬了血小板超越直接接觸依賴機(jī)制的功能范圍。

血小板對(duì)于維持血管完整性和介導(dǎo)血栓形成至關(guān)重要。血管損傷后，由于其天然趨向性和“血小板邊緣化”效應(yīng)，血小板迅速被募集到暴露的內(nèi)皮，該效應(yīng)使其靠近血管壁?；罨难“逭掣降綋p傷部位并通過釋放血栓素A2和生成凝血酶而聚集，凝血酶催化纖維蛋白原轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的纖維蛋白網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。

除了止血，血小板通過釋放促進(jìn)傷口愈合的生長因子和細(xì)胞因子來促進(jìn)組織再生。它們還通過表達(dá)和分泌各種因子（如CD40配體和血小板因子4）來募集和激活中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞和其他免疫細(xì)胞，從而作為免疫調(diào)節(jié)器發(fā)揮作用。這些多方面的活動(dòng)使血小板成為健康和疾病狀態(tài)下止血、炎癥和組織修復(fù)之間的關(guān)鍵樞紐。

二、血小板與癌癥的關(guān)聯(lián)

血小板參與癌癥進(jìn)展早已被認(rèn)識(shí)。在一項(xiàng)對(duì)82名具有臨床意義血小板增多癥（>400，000血小板/微升）個(gè)體的開創(chuàng)性分析中，近40%患有隱匿性惡性腫瘤，主要是胃癌、結(jié)直腸癌、肺癌、乳腺癌或卵巢癌。值得注意的是，對(duì)肺癌患者血液樣本的分析顯示，約38%存在血小板增多癥，而在非腫瘤性慢性肺病個(gè)體的樣本中則遠(yuǎn)不常見。后續(xù)研究一致表明，在這些癌癥類型中，血小板計(jì)數(shù)升高與不良預(yù)后相關(guān)。此外，約20%的癌癥患者經(jīng)歷血栓栓塞事件，最顯著的是那些患有腦癌、胰腺癌或胃癌，或血液系統(tǒng)惡性腫瘤的患者，這強(qiáng)調(diào)了血小板介導(dǎo)的血栓形成在癌癥中的臨床相關(guān)性。

血小板參與癌癥進(jìn)展

過去幾年，臨床前研究提供了機(jī)制性的見解，表明血小板通過直接結(jié)合、分泌可溶性促瘤因子和生成血小板源性細(xì)胞外囊泡與癌細(xì)胞動(dòng)態(tài)相互作用，從而促進(jìn)腫瘤生長、轉(zhuǎn)移、血管生成和免疫逃逸。例如，當(dāng)通過P-選擇素與癌細(xì)胞相互作用時(shí)，血小板被激活并釋放轉(zhuǎn)化生長因子-β，在與血小板直接共孵育后促進(jìn)卵巢癌細(xì)胞增殖。在血小板選擇性TGFβ缺陷的小鼠模型中，腫瘤生長相對(duì)于對(duì)照小鼠有所減少。另一項(xiàng)研究表明，血小板來源的TGFβ激活癌細(xì)胞中的TGFβ-Smad和NF-κB信號(hào)通路，促進(jìn)結(jié)腸癌小鼠模型中的上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移。

雖然破壞血小板功能并不總是損害腫瘤血管生成，但活化的血小板通常具有促血管生成特性。事實(shí)上，血管內(nèi)皮生長因子血小板負(fù)荷（定義為每血小板血液VEGF量）在轉(zhuǎn)移性乳腺癌患者中高于局部區(qū)域性疾病患者，并且對(duì)患者來源的軟組織肉瘤樣本的分析證明了血管系統(tǒng)中存在活化血小板。當(dāng)癌細(xì)胞從原發(fā)部位內(nèi)滲后，血小板迅速聚集在循環(huán)腫瘤細(xì)胞周圍，保護(hù)它們免受剪切力和免疫攻擊，并促進(jìn)遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移部位的血管粘附和外滲。

此外，活化的血小板脫落的血小板源性細(xì)胞外囊泡可以將整合素（包括糖蛋白IIb）轉(zhuǎn)移到乳腺癌和肺癌癌細(xì)胞表面以刺激遷移和轉(zhuǎn)移，并可以直接轉(zhuǎn)移RNA分子以增強(qiáng)惡性表型。臨床觀察支持這些發(fā)現(xiàn)：轉(zhuǎn)移性前列腺癌患者血清中血小板源性微粒水平升高與較差的總生存期相關(guān)。同樣，晚期胃癌患者的血漿中PMPs、IL-6和VEGF水平高于早期疾病患者。

血小板在癌癥抑制中的潛在作用

與對(duì)血小板促瘤作用的大量研究形成對(duì)比，關(guān)于血小板在特定環(huán)境下也能發(fā)揮抑瘤作用的證據(jù)剛剛出現(xiàn)。臨床前研究表明，血小板可以通過多種機(jī)制促進(jìn)腫瘤抑制。主要由活化血小板釋放的血清素已被證明能抑制培養(yǎng)的黑色素瘤細(xì)胞增殖，并在結(jié)直腸癌小鼠模型中抑制腫瘤進(jìn)展。

此外，據(jù)報(bào)道，在受控的實(shí)驗(yàn)環(huán)境中，血小板源性細(xì)胞外囊泡能發(fā)揮直接的抑瘤作用。例如，血小板微?？梢越檶?shí)體瘤并將miRNA（如miR-24）轉(zhuǎn)移至癌細(xì)胞，在肺癌或結(jié)腸癌小鼠模型中誘導(dǎo)凋亡從而抑制腫瘤生長。血小板源性細(xì)胞外囊泡遞送的其他miRNA，包括miR-126-3p、miR-96和miR-26a，在體外具有抗增殖和抗血管生成作用，盡管體內(nèi)驗(yàn)證仍然有限。此外，在與非酒精性脂肪性肝病相關(guān)的肝細(xì)胞癌小鼠模型中，血小板激活了CD8? T細(xì)胞并抑制了原發(fā)性腫瘤生長，表明在某些條件下，血小板可能通過免疫調(diào)節(jié)機(jī)制發(fā)揮抑瘤作用。

因此，更深入地了解血小板在腫瘤進(jìn)展中依賴于環(huán)境的作用對(duì)于優(yōu)化治療策略至關(guān)重要。血小板蛋白質(zhì)、mRNA和微小RNA的分子分析可能有助于區(qū)分促瘤和抑瘤表型，從而指導(dǎo)基于血小板的療法的適當(dāng)時(shí)機(jī)和應(yīng)用。

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三、工程化血小板的腫瘤遞送

過去幾年，血小板正成為靶向藥物遞送的有前景的載體，特別是對(duì)于藥代動(dòng)力學(xué)差或組織分布有限的藥物。臨床前研究表明，血小板具有天然的腫瘤趨向性、免疫逃逸能力和對(duì)生理刺激的反應(yīng)能力，這可能使其能夠在腫瘤微環(huán)境中優(yōu)先積累并控制載荷釋放，從而最大限度地減少全身毒性。這種刺激響應(yīng)的行為機(jī)制上植根于血小板活化過程，該過程可由腫瘤來源的信號(hào)、狹窄血管中的高剪切力或凝血級(jí)聯(lián)反應(yīng)觸發(fā)?；罨?，血小板發(fā)生形狀變形、顆粒釋放、收縮甚至破裂，為控制治療載荷的釋放提供了基礎(chǔ)。

釋放動(dòng)力學(xué)主要取決于治療載荷與血小板載體之間的結(jié)合模式。對(duì)于通過共價(jià)連接物結(jié)合到其表面的藥物，活化可能觸發(fā)血小板源性細(xì)胞外囊泡的生成，使得治療載荷重新分配到更小的囊泡載體中，改善局部擴(kuò)散性。結(jié)合可響應(yīng)腫瘤特異性條件（包括酸性pH或過表達(dá)的酶，如組織蛋白酶B和基質(zhì)金屬蛋白酶）的可裂解連接物可能進(jìn)一步增強(qiáng)控制釋放?；蛘撸枪矁r(jià)吸附或插入到血小板表面的載荷可以在膜變形或細(xì)胞相互作用時(shí)解離，隨后通過各自的攝取途徑進(jìn)入靶細(xì)胞。封裝在血小板內(nèi)部（特別是在α或致密顆粒內(nèi)）的藥物在活化時(shí)通過胞吐或脫顆粒作用釋放，這可以由腫瘤來源的信號(hào)、凝血酶或機(jī)械刺激迅速觸發(fā)，導(dǎo)致癌癥病灶中的局部爆發(fā)釋放。因此，基于血小板的遞送平臺(tái)通常分為兩類：通過共價(jià)或非共價(jià)相互作用將藥物附著在其表面的藥物偶聯(lián)血小板，以及將治療劑封裝在其內(nèi)部的藥物負(fù)載血小板。每種方法為提高遞送精度和治療效果提供了獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

藥物偶聯(lián)血小板

通過生物偶聯(lián)技術(shù)將小分子、抗體、納米顆粒或其他療法連接到其表面，血小板已被工程化為多功能藥物遞送系統(tǒng)。血小板膜蛋白提供豐富的氨基，可以與N-羥基琥珀酰亞胺或磺基-NHS酯反應(yīng)，從而在不破壞血小板-癌細(xì)胞相互作用的情況下實(shí)現(xiàn)靈活的化學(xué)功能化。

除了伯胺，血小板表面糖蛋白富含唾液酸殘基，其二醇部分可以與硼酸修飾的生物活性分子形成可逆的共價(jià)相互作用。這種化學(xué)為將納米凝膠引入血小板表面提供了額外途徑，同時(shí)保留了腫瘤靶向行為，這在黑色素瘤小鼠模型中得到了證明。

除了這兩種相互作用模式，馬來酰亞胺-硫醇偶聯(lián)策略是基于血小板的藥物遞送中最廣泛使用的策略之一，特別是在抗癌治療中。免疫檢查點(diǎn)抑制劑-血小板偶聯(lián)物就是這樣一種方法，它依賴于血小板滲入腫瘤并在活化時(shí)釋放抗體負(fù)載的血小板源性細(xì)胞外囊泡。這種機(jī)制在最大化抗癌免疫力的同時(shí)，最小化了全身暴露。在這些小鼠模型中，共同給予血管破壞劑vadimezan和抗PD-L1偶聯(lián)血小板增加了免疫檢查點(diǎn)抑制劑在肺轉(zhuǎn)移灶中的積累。從轉(zhuǎn)化角度來看，直接將抗體偶聯(lián)到血小板上提供了一種相對(duì)簡(jiǎn)單且穩(wěn)健的表面穩(wěn)定展示策略。相比之下，基于納米凝膠的方法能夠?qū)崿F(xiàn)更高的抗體負(fù)載和持續(xù)釋放，可能促進(jìn)疾病部位的局部和長期免疫調(diào)節(jié)。

代謝糖基工程使得能夠?qū)B氮基團(tuán)引入血小板膜，隨后可以與二苯并環(huán)辛炔進(jìn)行高效的無催化劑點(diǎn)擊化學(xué)以實(shí)現(xiàn)表面功能化。此外，該策略使得血小板能夠與其他細(xì)胞類型偶聯(lián)。例如，在通過磺基-SMCC偶聯(lián)用抗PD-1抗體修飾之前，血小板表面氨基與二苯并環(huán)辛炔-PEG4-NHS酯反應(yīng)，以便通過點(diǎn)擊化學(xué)與表面帶有疊氮基的造血干細(xì)胞偶聯(lián)。在急性髓系白血病小鼠模型中，這些細(xì)胞偶聯(lián)物利用造血干細(xì)胞的歸巢能力運(yùn)輸?shù)焦撬?，并將抗PD-1抗體偶聯(lián)的血小板遞送至殘留的白血病病灶，血小板在此處被活化并釋放負(fù)載抗PD-1抗體的血小板源性細(xì)胞外囊泡，以促進(jìn)T細(xì)胞介導(dǎo)的腫瘤清除。

藥物負(fù)載血小板

藥物負(fù)載血小板已被廣泛探索用于臨床前遞送小分子、大分子和納米顆粒，其負(fù)載策略主要取決于載荷的理化性質(zhì)。由于其膜滲透性，小分子藥物可以通過被動(dòng)擴(kuò)散摻入血小板中。其中，阿霉素被研究得最為廣泛。簡(jiǎn)單的孵育即可實(shí)現(xiàn)有效的阿霉素負(fù)載。

對(duì)于大分子和納米顆粒載荷，電穿孔提供了細(xì)胞質(zhì)負(fù)載的有效途徑。電穿孔摻入金納米棒（一種光熱劑）的血小板被注射到頭頸鱗狀細(xì)胞癌小鼠模型中，其中局部加熱進(jìn)一步促進(jìn)了它們向腫瘤部位的募集。除了簡(jiǎn)單孵育后的攝取外，受體介導(dǎo)的內(nèi)吞作用為納米顆粒封裝提供了有效的機(jī)制。例如，與抗血小板糖蛋白IX抗體結(jié)合的親和素促進(jìn)了生物素化納米顆粒的內(nèi)吞，用于光熱治療以及小分子免疫刺激劑咪喹莫特的共同遞送。最后，為了容納多種療法或大幅提高負(fù)載效率，已經(jīng)開發(fā)了一步膜融合策略。將負(fù)載IL-15和阿霉素的脂質(zhì)體與血小板融合，實(shí)現(xiàn)了超過70%的負(fù)載效率。在黑色素瘤小鼠模型中，這些工程化的血小板到達(dá)轉(zhuǎn)移性腫瘤和術(shù)后出血部位，釋放阿霉素和負(fù)載IL-15的血小板微粒，從而產(chǎn)生協(xié)同治療效果，抑制腫瘤再生和轉(zhuǎn)移。

總的來說，藥物負(fù)載血小板可以通過多種策略生成，具體取決于治療載荷的性質(zhì)，包括被動(dòng)擴(kuò)散、電穿孔、內(nèi)吞介導(dǎo)的內(nèi)化和融合脂質(zhì)體介導(dǎo)的載荷轉(zhuǎn)移。得益于血小板作為遞送載體的有利生物學(xué)特性，這些方法在臨床前模型中實(shí)現(xiàn)了靶向藥物遞送、減少了全身毒性并增強(qiáng)了抗腫瘤活性。

血小板衍生物

血小板源性細(xì)胞外囊泡來源于血小板或巨核細(xì)胞，占循環(huán)細(xì)胞外囊泡群體的一半以上。PEV廣義上分為血小板源性外泌體（富含CD63）和血小板微粒（表達(dá)膜聯(lián)蛋白-A5、因子X和凝血酶原，具有更高的促凝血活性）。盡管表達(dá)不同的標(biāo)志物，但兩種類型的PEV都介導(dǎo)細(xì)胞間通訊，突顯了其功能多樣性。

仿生血小板平臺(tái)利用血小板膜的腫瘤歸巢特性，增強(qiáng)基于納米顆粒的藥物遞送系統(tǒng)的治療效果。血小板膜通常源自富含血小板的血漿，可以通過擠出、超聲或微流控技術(shù)包裹在合成納米顆粒上，從而賦予血小板樣特征，例如循環(huán)半衰期延長、免疫逃逸和血管靶向。

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四、工程化血小板的癌癥治療

除了作為藥物遞送平臺(tái)的作用外，血小板還具有內(nèi)在的治療潛力。血小板輸注是臨床處理創(chuàng)傷性出血等止血復(fù)蘇情況的基石。過去幾年的工程學(xué)進(jìn)步提高了血小板在這些情況下的療效和安全性。除了止血，血小板還可以與癌細(xì)胞和腫瘤微環(huán)境進(jìn)行動(dòng)態(tài)相互作用，這使其成為工程化細(xì)胞治療的有希望的候選者。

基因工程

血小板-癌細(xì)胞相互作用的分子機(jī)制研究表明，血小板特異性敲除關(guān)鍵激酶（如粘著斑激酶）或表面蛋白（包括TGFβ激活因子LRRC32、整合素和P-選擇素），可以抑制腫瘤生長、抑制轉(zhuǎn)移并增強(qiáng)T細(xì)胞介導(dǎo)的抗腫瘤免疫。在其他研究中，血小板已被工程化以表達(dá)參與腫瘤抑制途徑的蛋白質(zhì)（如TRAIL和PD-1），證明基因修飾可以賦予新的抗腫瘤特性?？偟膩碚f，這些發(fā)現(xiàn)為通過破壞其促瘤途徑或引入抗腫瘤功能來將血小板重編程為治療劑提供了機(jī)制依據(jù)。

化學(xué)工程

化學(xué)工程提供了一種可擴(kuò)展且適應(yīng)性強(qiáng)的策略，可賦予血小板治療功能，與基于核酸的方法相比，其制造限制更少。代表性的例子包括去唾液酸化血小板，它通過去除血小板表面的末端唾液酸殘基，可在體內(nèi)被肝臟快速清除，最初在血小板老化研究中被識(shí)別。一項(xiàng)研究表明，體外使用神經(jīng)氨酸酶去除血小板表面的末端唾液酸殘基，隨后在小鼠中靜脈給藥，誘導(dǎo)了全身免疫抑制狀態(tài)，其特征是抗炎細(xì)胞因子增加和循環(huán)CD4?調(diào)節(jié)性T細(xì)胞增多，從而支持了生化工程方法在預(yù)敏化應(yīng)用中的可行性。

另一種化學(xué)策略涉及生成去污劑提取的血小板，稱為血小板誘餌。在此過程中，大多數(shù)膜組分、細(xì)胞內(nèi)內(nèi)容物和顆粒被去除，同時(shí)通過保持完整的細(xì)胞骨架來保留血小板形狀和大多數(shù)表面蛋白的生理正常位置。這些血小板誘餌保留了結(jié)合能力，但不能發(fā)生功能活化或聚集，從而干擾了天然血小板介導(dǎo)的癌細(xì)胞聚集，并減少了癌細(xì)胞與血管系統(tǒng)的相互作用。在乳腺癌轉(zhuǎn)移小鼠模型中，血小板誘餌抑制了轉(zhuǎn)移定植。

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五、未來挑戰(zhàn)

基因和化學(xué)方法使得能夠在腫瘤學(xué)應(yīng)用中對(duì)血小板進(jìn)行直接體外工程化。基因工程需要局限于基于RNA的方法，因?yàn)檠“迦狈?xì)胞核，同時(shí)還需要最大限度地降低其他細(xì)胞類型中基因組整合的風(fēng)險(xiǎn)；過去幾年RNA技術(shù)的進(jìn)步使得具有轉(zhuǎn)化潛力和良好安全性的方法成為可能。相比之下，涉及化學(xué)修飾的方法是一種快速且可重復(fù)的替代方案，但仍處于臨床前開發(fā)的早期階段。除了評(píng)估用于此類方法的化學(xué)試劑的生物相容性外，應(yīng)特別注意它們與血小板組分的反應(yīng)性，包括體外血小板工程中的脫靶反應(yīng)，以及體內(nèi)額外的靶向、脫血小板反應(yīng)，以及對(duì)血小板活力或免疫原性的潛在影響。

在臨床轉(zhuǎn)化之前，還需要解決工程化血小板中可能保留的促瘤活性。盡管大多數(shù)工程化策略通常旨在重新編程血小板中的特定行為或信號(hào)通路，但完全的表型轉(zhuǎn)化仍然是一項(xiàng)技術(shù)挑戰(zhàn)。在大多數(shù)設(shè)計(jì)中，某些天然功能，如與癌細(xì)胞相互作用的能力或活化誘導(dǎo)的血小板內(nèi)容物釋放，被有意保留。額外的基因修飾可用于下調(diào)促瘤效應(yīng)的關(guān)鍵介質(zhì)，如TGFβ和VEGF。此外，介導(dǎo)血小板-癌細(xì)胞相互作用的表面受體（如P-選擇素和糖蛋白IIb和IIIa）構(gòu)成了減弱血小板介導(dǎo)的促瘤活性的潛在靶點(diǎn)。

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結(jié)語

認(rèn)識(shí)到血小板作為依賴于環(huán)境的腫瘤生物學(xué)調(diào)節(jié)劑，已將對(duì)其作用的理解從止血介質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槟[瘤進(jìn)展和抑制的積極參與者。基因、化學(xué)、生物材料和納米材料工程的進(jìn)步使得血小板及其衍生物能夠作為靶向遞送平臺(tái)或治療效應(yīng)劑，將其固有的腫瘤相關(guān)特性與工程化能力相結(jié)合。要實(shí)現(xiàn)臨床轉(zhuǎn)化，必須解決幾個(gè)關(guān)鍵挑戰(zhàn)。可擴(kuò)展的制造必須與嚴(yán)格的質(zhì)量控制相結(jié)合，以確保產(chǎn)品一致性。這些產(chǎn)品的測(cè)試不僅應(yīng)解決其結(jié)構(gòu)和生物醫(yī)學(xué)屬性，還應(yīng)解決相關(guān)模型中的功能性能。這些產(chǎn)品的混合性質(zhì)需要調(diào)整的監(jiān)管框架以及考慮患者特異性血小板生物學(xué)變異性的策略。最后，跨學(xué)科合作對(duì)于推進(jìn)臨床轉(zhuǎn)化至關(guān)重要。通過將機(jī)制理解與工程創(chuàng)新相結(jié)合，基于血小板的療法既可以擴(kuò)展癌癥治療選擇，也可以作為多功能、依賴于環(huán)境的細(xì)胞藥物的模型。

參考資料：

Engineering platelets as cancer therapeutics. Nat Rev Clin Oncol. 2026 Feb 6.

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