根据世界范围内的癌症统计数据，肝癌的估计死亡率明显高于其估计发病率[1，11.，12.]，暗示肝癌的临床实践是不满意的。许多复杂因素有助于这种困境。作为图1显示，肝癌的临床缺陷包括四个方面:诊断、治疗、姑息治疗和预后评估[13.，14.］.

图1肝癌临床治疗的困境。

肝癌的临床诊断较差，肝癌的早期症状是不明调的，大多数患者被诊断出在中间或高级阶段，而无需使用肿瘤切除，肝移植和消融（包括肿瘤切除，肝移植和消融）的机会[15.］.因此，近年来对发现有效的生物标志物进行了广泛的研究，以期克服现有临床标志物特异性和敏感性较低的缺点，如甲胎蛋白(AFP)和glypican 3 (GPC3)[15.］.

肝癌的治疗适用于非常早期或疾病早期的患者，因此许多患者因其严格的适应症而无法受益[16.，17.］.对于肿瘤切除，疾病阶段和复杂的生理因素，包括肝功能，肝硬化和手术耐受，限制其对肝癌患者的应用[18.，19.］.近年来，肝移植技术的发展为改善早期肝癌患者的预后带来了广阔的前景[20.-22.］.然而，由于肝脏供体的限制，很少有患者受益于这种治疗。可获得肿瘤消融，包括射频消融（RFA），纳米核和微波消融，但不完全消融是临床实践中的主要约束[23.-25.］.

姑息治疗适用于大多数肝癌患者，包括化疗，常规栓塞，放疗和免疫疗法。然而，耐药性是应特殊注意的重要因素，因为它显着损害了治疗结果。免疫疗法是一种新颖的，具有一些癌症潜在益处的新颖策略。但是，编程死亡-1（PD-1）单克隆抗体治疗的临床试验在肝细胞癌晚期肝癌患者中未提高患者的整体存活或无进展存活[26.，27.］.不完全的常规栓塞导致肿瘤转移和复发并限制其临床结果。因此，迫切需要改善姑息治疗，以降低肝癌的死亡率。

化疗在肝癌临床中起着不可或缺的作用，但疗效并不理想[28.］.考虑到潜在的原因，最小的药物生物利用度和副作用是两个主要问题[29.］.纳米技术的发展允许改善化疗的有效性。首先，纳米结构设计增强了化学治疗剂如紫杉醇（PTX）和索拉非尼（Sorafenib）的溶解度，这是可溶于差的[30.］.改善生物相容性可提高药物的生物利用度。其次，纳米材料的参与可以修饰药物行为，与靶向配体结合是改善药物传递、增强肿瘤抑制治疗效果的极佳解决方案。例如,吴等［31.[]描述了聚多巴胺(PDA-PHBV-PTX-NPs)包被、肝细胞癌靶向精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(rgd -肽)修饰的ptx载聚(3-羟基丁酸-co-3-羟基戊酸)PHBV纳米颗粒。如图所示2A在肝癌细胞中，整合素αvβ3或αvβ5过表达，RGD是整合素αvβ3/αvβ5的特异性配体。载ptx的纳米颗粒积极靶向并进入肝肿瘤细胞。数字2B.显示荧光标记的RGD改性纳米颗粒的细胞吸收显着高于其他基团（图2B.)，体内荧光成像结果证实RGD活性靶向纳米颗粒显著增加了肿瘤组织中的药物浓度(图)2C和D）.证据表明，纳米材料的活性靶向在给药效果上具有显著优势。近年来，随着肝癌生物标志物发现的进展，许多具有活性靶向能力的纳米材料改善了药物递送，特别是不溶性药物的递送，靶向肽或抗体被用于赋予活性靶向能力，从而提高药物的生物利用度和治疗效果[4，5，32.］.

图2RGD改性纳米粒子用于靶向肝细胞癌疗法。 A: RGD-PDA-PHBV-PTX-NPs与靶向治疗的说明;B: rgd修饰的PDA-PHBV-PTX-NPs对肝癌细胞的特异性靶向;C: HepG2异种移植瘤模型中各种NPs在肿瘤中的分布;D: NPs在主要器官中的生物分布。基于rgd修饰多多巴胺-紫杉醇-聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)纳米颗粒的ph响应载体靶向治疗肝癌J纳米生物2021;19: 39。版权^©作者2021年。生物医学中心有限公司出版。

近年来，纳米材料作为药物传递平台在癌症治疗方面取得了显著进展。主动靶向药物是纳米医学的“眼睛”，而纳米材料独特的被动靶向能力也是被广泛认可的摄取机制通过增强的渗透性和保留（EPR）[33.］.在之前的研究中，易卜拉欣等［34.[]设计半乳糖偶联纳米颗粒，研究配体活性靶向与被动EPR靶向在肝癌治疗中的差异。如既往报道，收集-3在肝肿瘤血管内皮细胞中高表达，半乳糖作为半乳糖素-3的配体已被用作靶向给药到肝癌的功能片段。此外，暴露于半乳糖残基的唾液糖蛋白可以结合在肝癌细胞中表达的唾液糖蛋白受体(ASGPR)上。有趣的是，ASGPR在正常肝细胞中的表达高于肝癌细胞。因此，这种新的纳米颗粒策略可以帮助我们理解肝癌药物传递中主动靶向和被动靶向的区别(图)3A）.半乳糖蛋白缀合的纳米粒子的结合活性的结果为Galectin-3（图3B.)的水平高于未加半乳糖修饰的纳米颗粒，并在原位肝癌肿瘤模型中评估了其靶向肝癌的能力。生物发光显示肝癌细胞的位置，荧光显示载dir的半乳糖或未载dir的纳米颗粒的位置，令人惊讶的结果显示半乳糖缀合的纳米颗粒主要聚集在肝细胞中，而在肝肿瘤中没有。而无半乳糖表面表达的纳米颗粒仅依赖于EPR的被动靶向能力，在肝脏肿瘤中表现出更好的聚集(图)3C）.这种双重策略不仅显示了配体活性靶向在纳米药物中的优势，也证实了EPR被动靶向在药物传递中不可或缺的作用。即使EPR介导的被动靶向肿瘤细胞的效率仍不清楚，而纳米粒子的EPR靶向肿瘤的作用，粒径控制是至关重要的，这为纳米药物的设计提供了理论参考[35，36.］.

图3增强的渗透性和保留效果有利于聚合物胶束作为理想的药物递送平台。 A:含或不含半乳糖的聚合物胶束靶向肝细胞癌(HCC)的插图;B:半乳糖功能化胶束与半乳糖素-3结合;C:通过增强渗透性和保留力靶向HCC。引用本文:Ebrahim Attia AB, Oh P, Yang C, Tan JP, Rao N, Hedrick JL, Yang YY, Ge r小2014;10: 4281 - 4286。版权^©作者2014年。John Wiley & Sons, Inc.出版

基于配体活性或EPR被动靶向的设计，纳米材料在药物传递方面取得了长足的进展。近年来，纳米药物的详细药物释放行为也被报道，特别是在肿瘤微环境的开发(如。，缺氧，低pH，高谷胱甘肽，免疫抑制微环境，等等[37.，38.］.因此，基于肿瘤微环境的可控药物释放设计在实现更高的药物释放效率的同时，在提高药物生物利用度、减少毒副作用、提高治疗效果方面具有显著优势。朱等［39.]报道了一种副作用小且对ph敏感的药物释放行为的纳米药物用于肝癌靶向治疗。以单甲氧基聚乙二醇和聚N-(2-氨基乙基硫醇-co-2-氨基乙基二异丙胺)天冬酰胺(mPEG-PAsp)或MEA & DIP为共聚物，与索拉非尼和超顺磁氧化铁纳米粒子(SPIONs)自组装成纳米粒子，然后用抗gpc3抗体(Ab)修饰_GPC3）构建具有活性靶向肝癌细胞的纳米树脂系统（图4）.SPIONs提供了磁共振成像(MRI)功能来监测纳米药物的传递行为。谷胱甘肽的增加和肝肿瘤微环境的低pH促进索拉非尼纳米药物的解离和索拉非尼按需释放。精准释药显著提高肿瘤细胞内药物浓度，保证治疗剂量，防止耐药性[40］.此外，肿瘤微环境响应性药物释放通过药物阻断和正常细胞非特异性摄取降低了对正常细胞的毒性[3.］.

图4用于治疗肝细胞癌的双敏感纳米树脂递送。 基于肿瘤微环境,共聚物体系旨在迅速释放索拉非尼在应对高细胞质谷胱甘肽和低博士引用:Cai M,李B,林L,黄J, Y,黄W,周Z,王Y,帅X,朱k和pH值减少dual-sensitive、肝细胞癌的有针对性的开展。Biomater Sci2020;8: 3485 - 3499。版权^©作者2020年。由皇家化学学会出版。

局部治疗是癌症治疗的重要策略，消融和经截面动脉栓塞（TAE）是肝癌诊所中的常见局部治疗[41.］.常见的栓塞试剂包括碘油和微球。液体碘油的优点是可以栓塞肿瘤周围血管，但对大血管的栓塞作用不大，这就导致了多道手术防止血管再通[2，42.，43.］.不完全外周血管栓塞也限制了微球的治疗效果，较高的费用也降低了患者接受治疗的意愿[44.］.因此，新型栓塞试剂的构建可能是解决肝癌动脉栓塞障碍的有效途径。水凝胶是治疗HCC的新型栓塞剂。水凝胶具有生物相容性好、药物释放持续、载药量高等优点[45.-47.］.三维结构可以提高不溶性药物的载药量，这对提高药物的生物利用度至关重要[48.］.郑等［7]描述了热敏聚（D，L-乳酸 - 共乙醇酸）-B-聚（乙二醇）-B-聚（D，L-乳酸 - 共乙醇酸）（PLGA-PEG-PLGA）基于水凝胶纳米系统，由索拉非尼，脂碘醇和硒纳米粒子（SENP）组成。将水凝胶注射到肝脏肿瘤中，并长期局部抗癌作用。与X射线放射疗法的组合进一步增强了治疗效果（图5）.更重要的是，热敏水凝胶系统利用碘油栓塞外周血管。双重功能的设计保证了栓塞材料的未来研究。

图5强化治疗策略原位治疗。 A:用于原位肝癌治疗的温度敏感、药物缓释能力强的水凝胶。关键词:热敏水凝胶，索拉非尼，硒纳米粒，局部协同放化疗生物材料2019年;216：119220。版权所有^©作者2019年。由爱思唯尔出版;B:热敏水凝胶中的金纳米团簇用于射频消融和经导管动脉栓塞。射频响应双价金纳米团簇增强肿瘤消融和动脉栓塞协同治疗的研究纳米今天2020;35：100934。版权^©作者2020年。由爱思唯尔出版。

局部治疗的另一个关键方面是肿瘤消融。常规消融是基于温度或化学的。基于温度的方法包括射频消融（RFA），微波消融，激光烧蚀，高强度聚焦超声，冷冻发冷和非可脱离电穿孔（IRE或Nanoknife）[49.，50］.乙醇和乙醇酸是化学烧蚀的两种主要试剂。然而，临床肝癌实践的证据表明，不完全消融是一个迫切的问题，值得更多的关注[51］.为了克服这些缺陷，纳米材料增强策略被广泛研究。考虑到热凝胶优越的栓塞效果和金纳米团簇良好的热消融效果，Yang等［8]描述了一种由聚(n -异丙酰胺-共丙烯酸)(PNAs)和双价金纳米团簇(dvGC）用核心壳纳米结构。掺入金纳米团簇的加热效应和改善的肿瘤抑制作用[8］.纳米材料在局部HCC疗法中的应用达到了对全身治疗的更好的治疗效果，患者可以从纳米材料中受益于栓塞和消融组合治疗中的纳米材料。随着介入技术的发展，肿瘤区域治疗的未来是令人鼓舞的。

基因治疗开辟了肝癌创新治疗方案的前景，一些治疗基因已被用于纠正遗传改变。基因治疗包括使用质粒基因、小干扰RNA (siRNA)、微RNA (miRNA)或信使RNA (mRNA)[52］.近年来，一些编码肿瘤抑制基因的质粒被传递到肿瘤细胞中以防止肿瘤的进展。一些针对致癌基因的sirna或miRNAs已经被用于阻止促癌信号通路。值得注意的是，mRNA传递在抗肿瘤免疫中也很有前景[53，54］.目前，在临床试验中研究了对HCC的基于基于基于基于嵌合抗原受体T（Car-T）治疗。载赛基因的引入介绍是通过病毒基因递送完成的，以保证exvivo的有效基因转染[55，56］.回顾病毒载体在体内的潜在风险，非病毒基因载体发展迅速，特别是纳米结构材料的发展[57］.与病毒载体基因递送相比，纳米材料的非血管递送具有优异的效率，特异性，生物安全和多功能设计[58-60] （数字6）.常见的非病毒基因传递载体包括许多通过静电作用吸附核酸的阳离子纳米载体，如带正电荷块的阳离子脂质体和聚合物[61，62］.

图6非病毒纳米材料用于基因传递的优势。

耐药是影响患者预后的重要因素，尤其是在HCC中。HCC通常在晚期被诊断出来，化疗是没有手术选择的患者的标准治疗方法，但经常发生耐药性。其他新疗法与化疗相结合可能对肝癌患者有益。基因治疗在化学增敏中具有潜在价值。许多研究报道，肿瘤抑制基因的传递或对癌基因RNA的沉默可以恢复肿瘤细胞对化疗药物的敏感性。一些研究集中在midkine上，midkine是HCC患者诊断和预后的生物标志物，参与细胞增殖和转移[63，64］.中际以抑制HCC进展的下调已在先前的研究中确认[65，66］.Harashima等［67]开发了小型脂质纳米颗粒，封装midkinsirna和索拉非尼。如图所示7一个，中间尼在索拉非尼抗性HepG2细胞中过表达，脊髓氨基敲低明显改善了Sorafenib对细胞活力的抑制（图7 b）.他们还表明，中锡的沉默抑制了Stat-3和NF-κB信号传导途径和促进的Caspase-3抗肿瘤活性（图7 c）.在小鼠模型中证实了索拉非尼和siRNA联合靶向midkine的治疗结果，显示出显著的肿瘤抑制(图)7 d-F）.

图7用超小型脂质纳米粒子共同递送SiRNA和化学治疗索参，以克服肝细胞癌的耐药性。 答:可基因表达在HepG2和Sorafenib抗性HepG2细胞中进行评价;B：用Sorafenib和MK-siRNA或SiCNTR1处理HepG2和抗性HepG2细胞，并对细胞活力进行测试;C：抵抗Sorafenib抗性HepG2细胞，其封装MK-siRNA或对照进行USLNP。测定STAT-3，Caspase-3和NF-κB信号传导;D-E：用Sorafenib和MK-siRNA处理小鼠中的Sorafenib抗性HCC肿瘤，并评估肿瘤体积和切除的肿瘤;F：治疗后，收集肿瘤组织可测定基因表达水平。引用：Younis Ma，Khalil Ia，Elewa Yha，Kon Y，Harashima H.超小型脂质纳米粒子包封Sorafenib和Midkine-siRNA选择性地消除体内耐索拉非尼抗性肝细胞癌。J控制释放2021;331: 335 - 349。版权^©作者2021.由elestvier发布。

泵介导的药物渗透是化疗抗性的介质，P-糖蛋白（MDR1）是药物流出中的主要调节剂。我们的团队和其他研究小组开发出一些递送系统来克服药物流出介导的抗性。我们以前描述了热响应的超分子聚合物，其通过过表达多药耐药性（MDR）1的细胞增强了化学治疗剂的细胞吸收[68，69］.针对MDR1的化疗药物和siRNA的联合传递导致了药物外流的显著抑制和治疗反应的改善[70，71］.研究结果表明，具有组合治疗的工程纳米系统具有克服药物流渗泵电阻的显着优势。然而，非泵浦介导的耐药性也限制了化疗的治疗效果。Bcl-2，线粒体调节剂，用作抗透薄介质，以干扰Caspase家族凋亡信号传导。BCL-2与抑制剂或siRNA的表达敲低是一种典型的策略，以加强化学治疗方法的肿瘤抑制[6，72］.然而，siRNA的稳定性是一个值得注意的约束。有趣的是，吴等［9，73-75]开发了Nur77△DBD基因质粒和化疗药物PTX同时传递的策略。Nur77/△DBD与Bcl-2相互作用，使Bcl-2由肿瘤保护剂转变为肿瘤杀伤剂。考虑到DNA相对于RNA在稳定性上的优势，该策略可能会提高基因传递的效率，并增强化疗PTX的细胞毒性。Nur77/△DBD的线粒体定位促进Bcl-2功能的逆转(图)8）.一般情况下，基因与化疗药物共传递既可用于药物外排泵耐药，也可用于非泵耐药。与基因治疗相结合可显著逆转促癌途径，提高化疗药物的疗效。

图8Bcl-2转化基因与化疗药物联合传递治疗非泵耐药。 - 答：该图显示了通过化学治疗PTX和NUR77 /△DBD的PHB-PDMAEMA @ PHOMPLEX通过来自保护剂的BCL-2逆转到肝脏肿瘤细胞中的BCL-2逆转，抑制BCL-2介导的药物抗性;B：Bcl-2相关耐药肿瘤细胞中细胞活力和细胞周期的PHB-PDMAEMA @ phB-PDMAEMA的显着抑制作用。引文：王X，李氏SS，吴Q，李C，OWH C，LI Z，LOH XJ，WU YL。通过PHB-PDMAEMA两亲阳离子共聚物进行紫杉醇和BCL-2转化基因的共同递送，用于有效耐药性癌症治疗。Macromol Biosci.2017年;17.版权所有^©作者2017年。由威利出版。

迄今为止，手术切除是HCC治疗的首选，可以显着延长HCC患者的存活。然而，由于肉眼难以识别小病变，不完全肿瘤切除有助于肿瘤复发或转移，这显着影响了临床结果。近年来，成像引导的肿瘤切除术在HCC手术治疗中表现出出色的表现。与包括计算机断层扫描和MRI的一些经典成像选项相比，照片成像具有更好的临床转换值。荧光成像（FLI）和光声成像是两种代表性溶液，其具有改善的效率在检测小病变。田等［76]报道了吲哚菁绿(ICG)作为fda批准的近红外(NIR-Ⅱ)探针用于指导HCC患者的肿瘤切除术。他们报道术中NIR-II荧光成像具有更高的肿瘤检测灵敏度和更好的信噪比，可以区分HCC肿瘤和正常肝组织(图)9）.

图9成像引导肿瘤手术。 - 答：ICG荧光成像引导引导肿瘤切除肝癌患者;B：用于HCC疗法的可塑性均匀脂溶碘醇-ICG配方的插图;C：通过经导管动脉栓塞的组合通过组合肿瘤中ICG荧光的长期稳定性。引用：胡z，方c，李b，张z，cao c，cai m，su s，太阳x，shi x，李c，周t，张y，chi c，他p，x x，陈y，Gambhir Ss，Cheng Z，Tian J.通过多光谱荧光成像在可见和近红外-I / II窗口中引导的第一人肝肿瘤手术。Nat生物医学中2020;4: 259 - 271。版权^©作者2020年。施普林格自然有限公司出版陈辉，程辉，戴强，程勇，张勇，李东，孙勇，毛杰，任凯，楚超，刘刚J控制释放2020;323: 635 - 643。版权所有©The Authors 2020。由爱思唯尔出版。

考虑到ICG在体内的快速清除和手术的时间要求等［77]研制了一种新型栓塞制剂，该制剂结合了栓塞碘油剂和ICG。本研究的动机是临床需要TAE治疗HCC。一些不溶性化疗药物不能在碘油中完全分散，导致药物在局部肿瘤环境中的不稳定性。为了克服这个问题，我们采用了超稳定的均质碘化配方技术(SHIFT)来提高ICG在碘油中的稳定性，并允许栓塞与荧光引导手术切除联合治疗，这适用于晚期HCC患者(图)9 b）.有趣的是，兔VX2肿瘤模型结果在2周后肿瘤患者呈显着荧光强度（图9 c）.术前24小时静脉注射游离ICG无明显荧光强度。有证据表明，经导管栓塞协同荧光成像辅助手术切除可以提高肿瘤的检测，实现肿瘤完全切除，避免肿瘤复发和转移。此外，精确的荧光成像可以降低正常组织的切除风险。总的来说，影像引导的手术切除策略对HCC患者具有临床潜力，甚至对那些病情进展的患者也是如此。

光热疗法(PTT)和光动力疗法(PDT)是两种主要的光疗法。简单地说，PTT和PDT在激光照射下利用光敏剂，产生的热或活性氧(ROS)杀死肿瘤[78，79］.一些研究报道了PTT和PDT在HCC中的潜在应用。余等［80评价了油包水乳状液中牛血清白蛋白(BSA)包被的酞菁锌(ZnPc)和化疗索拉非尼(SFB)纳米颗粒(图10.）.加入酞菁锌作为光敏剂，达到PTT和PDT效应。基于纳米颗粒给药的优势，索拉非尼显著抑制Raf/MEK/ERK信号通路，而Raf/MEK信号通路对细胞增殖、血管生成和转移至关重要。有效的热生成和ROS生成能显著诱导肿瘤细胞凋亡，提高肿瘤细胞对索拉非尼化疗的敏感性。光疗与化疗相结合是解决化疗缺陷(如获得性耐药)的一种潜在策略。

图10ZnPC / SFB @ BSA针对原位肝细胞癌的三峰治疗。 牛血清白蛋白(BSA)包覆酞菁锌和索拉非尼(ZnPc/SFB@BSA)纳米颗粒用于730 nm光照射下的光动力治疗(PDT)、光热治疗(PTT)和化疗。引用本文:于晓宁，邓勇，张国光，刘军，刘廷涛，董磊，朱长虹，沈祥志，李永华，朱建明。索拉非尼偶联酞菁锌纳米胶囊用于原位肝癌小鼠模型的三联疗法。ACS Appl Mater Interfaces2020;12: 17193 - 17206。版权^©作者2020年。由美国化学学会出版。

免疫疗法作为革命性癌症治疗，包括免疫检查点延迟，例如CTLA-4，PD-1或PD-L1和嵌合抗原受体T细胞（CAT-T）[81，82］.然而，主要缺点是脱靶毒性和效率低。许多研究已经证实，免疫治疗可略微提高肝癌患者的生存率[26.，83］.考虑到实体肿瘤免疫治疗的困难、纳米材料辅助高效给药的潜在价值以及协同治疗的效果，许多研究都在探索提高免疫治疗效果的方法。一些协同策略已取得治疗效果[84，85］.田群[10.报道了sp94包被的普鲁士蓝纳米颗粒能有效地将索拉非尼递送到肝肿瘤细胞(图11.）.普鲁士蓝显示纳米粒子在激光照射下介导了有效的PTT效应，sorafenib的补充治疗诱导免疫原性细胞死亡，释放肿瘤相关抗原，促进树突状细胞(DC)成熟，显著增强了抗pd - l1单克隆抗体(mAb)的治疗反应。协同光疗和检查点阻断免疫治疗策略可以重组肿瘤免疫抑制微环境，使肝癌患者对免疫治疗更加敏感。总的来说，协同策略为肝癌的免疫治疗打开了大门。

图11光疗联合免疫治疗抑制肝癌转移及复发。装载索拉非尼的多功能普鲁士蓝纳米颗粒与肝癌特异性靶向肽SP94和Cy5.5结合。 光热处理诱导免疫原性细胞死亡，激活全身免疫应答，增强抗pd - l1治疗效果。引用本文:周涛，梁旭，王平，胡颖，齐勇，金勇，杜勇，方超，田军。一种具有改善缺氧和光热能力的靶向肝癌纳米策略，结合免疫治疗，抑制转移和复发。ACS Nano2020;14：12679-12696。版权所有©作者2020.由美国化学学会发布。