암 응용을 위한 세포 기반 약물 전달

소개

암은 여전히 ​​의학계에서 극복할 수 없는 질병이다. 화학 요법은 암의 주요 치료법입니다. 그러나 화학요법 약물에 의한 전신독성 및 약물내성은 실패율을 증가시킨다[1]. 최근 몇 년 동안 연구자들은 세포 또는 나노입자(NP)에 의한 약물 캡슐화 연구에 집중해 왔습니다. 화학 요법 약물의 정맥 투여는 인체에 ​​큰 부작용을 일으킬 것입니다. 동시에, 많은 약물이 종양 세포에 대한 침투 및 표적화가 불량합니다. 화학 요법 약물의 낮은 수용성도 일반적인 임상 문제입니다. 다행히 신약 로딩 기술의 등장으로 이러한 문제가 해결될 수 있다[2]. 약물은 일반적으로 세포를 사용하여 약물을 로드할 때 저장성 방법에 의해 세포에 침투됩니다. 그러나 투과성의 변화는 세포의 변형으로 이어져 세포막의 안정성을 감소시킨다. 나노입자와 세포의 조합은 약물 캡슐화 및 방출을 개선할 수 있으며, 이는 최근 몇 년 동안 뜨거운 연구 주제가 되었습니다[3, 4]. NP의 생체 적합성을 높이고 종양 표적화 능력을 향상시키며 순환을 연장하는 것은 세포 유래 벡터의 주요 이점입니다. 그 중 표적 약물 전달의 향상이 중요한 관심사가 되었다[5]. 이 문제를 해결하기 위해 연구자들은 세포 표면을 수정하여 종양 조직에 대한 DDS의 표적화를 개선하고, 종양 조직 내 약물 농도를 개선하고, 최종적으로 효과적인 종양 억제 효과를 달성한다[6]. 이 리뷰는 적혈구, 혈소판, 면역 세포, 종양 세포 및 줄기 세포를 포함하는 약물 또는 나노입자의 캡슐화 개발을 소개합니다(표 1) [7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17 ,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35].

적혈구

적혈구는 생체 적합성, 긴 수명 및 쉬운 접근이라는 고유한 장점으로 인해 유망한 세포 매개 약물 전달 플랫폼으로 간주됩니다[7, 36]. 초기에 적혈구는 종종 약물을 직접 캡슐화합니다. 연구의 발전과 함께 기능적 NP와 결합된 적혈구가 나타났습니다. 단일 약물 화학 요법에서 표적 요법, 면역 요법, 광열 요법(PTT) 등으로의 전환이 실현되었습니다. 적혈구막은 여러 가지 방법으로 NP와 결합할 수 있습니다. Sun et al. 지질 삽입, 비오틴-아비딘 브릿지, EDC/NHS 커플링, 항체/리간드-수용체 접합 및 수동 흡착을 포함하는 공유 및 비공유 결합 방법에 의해 구성된 적혈구 막 운반체의 여러 기술을 요약했습니다(그림 1)[36]. Wang et al. 약물 전달을 달성하기 위해 적혈구-암 세포 하이브리드 막을 연구했습니다. 하이브리드 막은 면역 위장 능력뿐만 아니라 종양 표적화 능력도 가지고 있다[4]. 종양 수동 표적화에 기반한 치료적 나노입자의 전달 효율은 혈액 순환 시간 또는 종양 미세 환경의 적절한 조절에 크게 의존합니다. 이 이론을 바탕으로 Sousa Junior et al. 적혈구막에 의해 위장된 자기형광 나노운반체(MMFn)의 새로운 계획을 제안했습니다. MMFn의 혈액 순환 시간은 최대 92시간이며, 마우스 종양 모델에서 검증된 높은 전달 효율을 갖는다[8]. 암 백신의 객관적인 임상 개발은 제한적입니다. 이것은 종양 세포에서 PD-L1(프로그램된 사멸 리간드-1) 발현의 높은 수준과 관련이 있으며, 이는 종양 미세 환경의 면역 억제 특성으로 이어집니다. 항원 제시 세포(APC)에서 PD-L1의 발현은 T 조절 세포를 유도할 수 있다[37]. 따라서 항PD-L1(aPD-L1)과 암 백신의 조합이 유익할 수 있습니다. 노화 적혈구는 비장 항원 제시 세포를 표적으로 삼는 독특한 능력을 가지고 있습니다. 따라서 나노 적혈구와 aPD-L1 차단의 조합은 생체 내에서 항원 반응을 일으킬 수 있으며, 이는 유효하게 종양 성장을 억제하고 종양 전이를 감소시킬 수 있습니다[9]. PTT는 종양 치료를 위한 새로운 방법으로 발전 가능성이 크며 종양 치료의 중요한 방법이 될 것입니다. 높은 광열 전환율, 강한 청색, 자성, 우수한 생체 적합성 및 안정성을 갖는 프러시안 블루(PB) NP는 암 PTT에 적합한 것으로 간주됩니다. 그러나 PB NP의 혈액 체류 시간이 짧아 항종양 효과가 크게 감소합니다. 적혈구 표면에 있는 CD47은 생체 내에서 세망내피계의 자가인식 단백질이기 때문에 적혈구로 코팅된 나노물질은 면역 탈출능을 향상시키고 순환 반감기를 연장시킬 수 있다. 적혈구막은 종양 부위에서 PB의 약물 축적을 개선하는 데 사용되었습니다[10]. 세포외소포(EV) 운반체는 새로운 약물 전달 시스템(DDS)으로서 안전성, 고효율 및 긴 순환의 이점을 갖는다. 그러나 낮은 수율, 높은 비용 및 이질성이라는 단점이 EV의 적용을 제한합니다[38]. 골절 및 자기 조립에 의한 막 유래 인공 소포의 제조는 이러한 문제를 극복하기 위한 효과적인 전략이 되었습니다. 적혈구에서 파생된 다기능 모방 소포의 크기와 균일성은 잘 제어될 수 있습니다. 연구자들은 다제내성 종양의 표적 치료를 위해 P-당단백질(P-gp) siRNA와 독소루비신(DOX)이 로딩된 적혈구 유래 모방 소포(MV)를 사용했습니다. 이 MV 기반 DDS는 종양의 공동 표적 치료에 대한 새로운 방향을 제시합니다[11]. 적혈구에서 파생된 수송 플랫폼은 마이크로미터에서 나노까지 직경을 만들 수 있는 기계적 조작으로 설계할 수 있습니다. 연구 결과는 적혈구 벡터의 실시간 순환 역학이 직경과 관련이 있음을 나타냅니다. 연구자들은 건강한 쥐의 피하 혈관계에 있는 입자의 실시간 형광 이미징을 기반으로 마이크로 및 나노 적혈구 광학 캐리어를 설계하고 순환 역학을 연구했습니다. 결과는 혈관에 있는 마이크로 및 나노운반체의 평균 방출 반감기가 각각 ~ 49분 및 15분임을 시사합니다. 7일 후 두 번째 입자 주입은 마이크로크기 담체의 평균 방출 반감기를 1시간으로 증가시켰고 나노운반체의 가변 반감기는 25분에서 60분 범위였습니다[39]. 운반체 표면에 노출된 포스파티딜세린은 순환계에서 제거되는 중요한 메커니즘입니다[40]. 혈액 내 NPs의 방출 반감기는 첫 번째 주입 후 더 짧으며, 이는 대식세포가 포스파티딜세린 표면 노출의 메커니즘에 의해 매개될 때 이러한 입자를 제거하는 데 더 효과적일 수 있음을 나타냅니다. 마이크로 크기 캐리어의 모양과 변형 특성은 이러한 입자의 주기 시간에 기여합니다. 이러한 생화학적 및 생체역학적 특성은 적혈구 유래 플랫폼의 안전하고 효과적인 번역을 위한 중요한 요소입니다[39]. 따라서 이러한 일련의 연구 결과는 적혈구 유래 벡터에 대한 보다 상세한 연구가 필요함을 보여준다. 그래야만 우리는 질병에 작용하는 운반체의 메커니즘을 이해하고 이러한 메커니즘을 사용하여 더 나은 적혈구 유래 운반체를 설계할 수 있습니다.

Ref. [30]. Copyright © 2019, Theranostics

적혈구막과 나노입자의 결합 방법 모식도(A ), 비오틴-아비딘 브릿지(B ), EDC/NHS 커플링(C ), 항체/리간드-수용체 접합(D ) 및 수동 흡착(히치하이킹)(E ) 적혈구 기반 나노 의학의 기능화 방법.

혈소판

혈소판은 핵이 없는 일종의 혈구입니다. 혈소판의 수명은 약 8~10일입니다. 4개월 동안의 적혈구의 긴 순환 시간에 비해 혈소판의 적절한 순환 시간은 체내에서 불필요한 축적을 피할 수 있다[41]. 혈소판의 CD47 막 단백질은 대식세포에 의한 식균작용을 피하기 위해 대식세포에 "나를 먹지마" 신호를 보낼 수 있습니다. 따라서 혈소판 생체모방 DDS는 생체 내 대식세포의 탈출을 개선하고 종양 조직의 체류를 향상시킬 것으로 예상됩니다[17]. 연구에 따르면 혈소판은 다중 혈관신생 조절제로 인해 종양 세포 증식, 종양 혈관 완전성 및 종양 세포 침습을 촉진하는 데 중요한 역할을 한다고 합니다. 혈관 내피 성장 인자(VEGF), 기질 금속단백분해효소(MMP), 표피 성장 인자(EGF) 및 혈소판 유래 성장 인자(PDGF)와 같은 혈소판 유래 미세입자(P-MP)는 MAPK 및 AKT의 활성화를 유도할 수 있습니다 종양 세포의 신호 전달 경로를 통해 종양 세포 증식에 ​​필요한 단백질의 과발현을 자극합니다[42]. 혈소판 응집은 순환 종양 세포(CTC)와 관련이 있습니다. 또한, 혈소판은 혈소판과 내피 세포 사이의 접착력을 향상시켜 CTC의 혈관 유출을 예방할 수 있습니다. 더 중요한 것은 혈소판이 자연 살해 세포의 면역 감시로부터 CTC를 보호할 수 있다는 것입니다. 따라서, 종양 세포를 표적으로 하는 혈소판의 이점을 이용하여 혈소판 막 기반 DDS를 확립하는 것이 유망합니다. 혈소판막을 제조하는 일반적인 방법은 초음파와 동결-해동 반복이다[41]. 혈소판 캡슐화 NP에 대한 초기 연구에서 Hu et al. 혈소판이로드 된 NP를 효과적으로 캡슐화 할 수 있음을 보여주었습니다. 혈소판 유래 벡터는 손상된 혈관과 종양에 대한 강력한 표적화 능력을 가지고 있으며 질병에 좋은 치료적 역할을 한다[43]. Liu et al. 종양 표적 전달을 위한 pH 반응성 혈소판 막-지질 하이브리드 약물 담체를 개발했습니다. 약물 로딩 플랫폼 시스템은 독소루비신이 촉발되어 마우스 종양 모델로 방출될 때 더 긴 혈장 반감기와 향상된 종양 축적을 보여주었습니다. 이 결과는 기존의 pH 민감성 리포솜보다 우수합니다(그림 2)[18]. 혈소판 DDS는 면역치료제와 광열제를 결합합니다. 최신 연구에서 혈소판 DDS는 면역 치료 약물과 광열 약물을 결합합니다. 약물 변형 혈소판은 종양 부위에 모집되어 항암 면역 반응을 더욱 활성화하고 잔류 종양의 성장을 억제하며 생존율을 향상시킵니다. 이것은 열 절제 후 종양 부위의 염증 및 손상 때문입니다[19]. 혈소판 유래 나노운반체에 대한 기존 연구에 따르면 혈소판 매개 DDS는 광범위한 전망을 가지고 있습니다.

Ref. [14]. Copyright © 2019, Wiley

PEOz-platesome-dox 준비의 개략도. PEOz-platesome-dox는 PEOz-liposome-dox와 PNV의 공압출에 의해 생성되었습니다.

면역 세포

현재 많은 사람들이 생물학적 환경과 복잡성에 맞게 나노입자 운반체의 표면 변형에 집중하고 있습니다. 그러나 단핵 파지 시스템은 이물질을 인식하고 분리하는 능력이 있어 종양 부위의 약물 농도를 감소시킨다[25]. NP는 또한 향상된 투과성 및 체류에 따라 종양 부위에 약물을 전달할 수 있지만 종양 혈관의 투과성은 종종 혈관 구조 이상 및 혈액 공급 이질성에 의해 영향을 받습니다. 우리가 고려해야 할 또 다른 이유는 NP의 크기와 전하가 종양에 들어가는 양에도 영향을 미친다는 것입니다. 예를 들어 직경이 100nm보다 큰 나노입자는 대식세포에 의해 식균되거나 간에서 여과될 수 있습니다[22]. 따라서 이러한 요인의 존재는 종종 NP가 종양 부위에 효율적으로 들어갈 수 없도록 합니다. 면역 세포는 종양 표적화 및 정상 조직으로의 약물 확산 방지에 중요한 역할을 합니다. 대식세포는 자연적인 식세포 능력, 혈액 장벽 및 고형 종양에 대한 주화성 때문에 DDS의 이상적인 약물 운반체 중 하나가 됩니다. 대식세포에 의해 캡슐화된 NP는 종양 조직에 대한 NP의 투과성을 향상시킬 것이다. 그리고 특정 연구에서 확인된 바와 같이(그림 3)[23] 항종양제와 광열 요법을 병행하면 항종양 효과가 더욱 높아진다. 단핵구는 식균 작용, 손상된 세포 제거 및 면역 반응 참여 능력이 있는 대식세포의 전구체로 간주됩니다. 또한 단핵구는 혈액에서 가장 큰 세포로 치료용 NP를 쉽게 로드할 수 있습니다. 그들은 단핵구가 종양 부위로 동원될 때 대식세포로 분화할 것입니다. 대식세포에 의해 캡슐화된 NP는 종양의 무산소 영역으로 이동하여 화학주성(chemotactic)할 것입니다[24, 44].

Ref. [20]. Copyright © 2016, Sci Rep

PLGA-DTX-Fe₃가 있는 대식세포 기반 마이크로 로봇의 개략도 O₄ (왼쪽). 생체 내 환경에서 종양의 표적화 및 치료를 설명합니다(오른쪽).

백혈구의 세분인 세포독성 T 림프구(CTL)는 면역 기능에 참여하기 위해 다양한 사이토카인을 분비하는 특정 T 세포입니다. 바이러스 및 종양 세포에 대한 사멸 효과가 있으며 자연 살해 세포와 함께 바이러스 및 종양에 대한 중요한 방어선을 형성합니다. 킬러 T 림프구라고도 알려진 CTL은 신체의 항종양의 중요한 부분이며 종양 면역 요법의 주요 효과 세포 중 하나입니다. 혈액순환시간이 길고 접착분자의 발현이 높다. 따라서 CTL은 종양 부위를 모집하고 찾는 능력이 있습니다. 이러한 모든 이점은 CTL 유래 나노입자를 사용한 종양 치료의 토대를 마련합니다[26].

백혈구는 일종의 무색, 구형 및 유핵 혈액 세포입니다. 정상 성인의 총 백혈구 수는 (4.0–10.0) × 10 ⁹ /L [45]. 염증이 발생하면 백혈구가 활성화되어 박테리아나 바이러스와 싸우게 되는데, 이는 면역 체계에서 백혈구가 중요한 역할을 한다는 것을 나타냅니다. 백혈구는 다양한 면역 반응, 세포 상호 작용에 참여하고 이동하는 능력을 가지고 있습니다[46]. 이들은 주로 염증 및 종양 부위에서 백혈구의 귀소 특성으로 인한 화학요법 약물 및 종양 미세 환경(TEM)의 조절 인자의 이상적인 운반체입니다. Roberto Molinaro et al. 유방암 및 흑색종이 있는 마우스 모델에 DOX를 효과적으로 전달하기 위해 염증이 있는 종양 관련 혈관에 대한 백혈구의 표적화 특성을 사용했습니다. 결과는 DOX가 로딩된 백혈구가 종양 부피를 감소시키고 생존 시간을 연장하는 데 있어 더 강한 항종양 활성을 보였다[27, 47]. 호중구는 가장 풍부한 유형의 백혈구로 전체 백혈구 수의 40~75%를 차지합니다. 게다가 호중구는 염증 부위에 도달하는 첫 번째 세포 유형입니다. 종양 부위에서 호중구 매개 DDS의 축적은 광열 요법이 종양 부위 염증을 유발할 때 더욱 향상됩니다[48]. 비암성 질환에서 호중구의 이동 특성은 또한 질병 치료에 대한 새로운 아이디어를 제공합니다. 연구에 따르면 호중구는 뇌허혈이 발생할 때 cRGD 리포솜을 세포 운반체로 선택적으로 운반할 수 있습니다. 따라서 호중구는 혈뇌장벽에 들어가 뇌실질로 침투하여 결국 치료가 필요한 부위에 약물을 전달하게 된다[49]. 혈액 내 CTC는 증식하기 쉽고 해부학적으로 멀리 떨어진 장기에서 전이를 형성합니다. 그러나 순환 상태와 CTC의 낮은 농도로 인해 표적 치료가 어렵습니다. 다행히 백혈구의 이동 특성과 유사한 내피 세포 근처에 쉽게 모입니다. 주된 이유는 CTC는 부피와 모양이 백혈구와 유사하여 혈액이 흐를 때 내피 세포벽으로 둘러싸여 있기 때문입니다. 이러한 에지 현상은 백혈구의 CTC를 효과적으로 둘러쌀 수 있습니다. 즉, 백혈구는 CTC의 잠재적인 치료 매개체이기도 합니다[50].

자연살해세포(NK)는 체내에서 중요한 면역세포로 항종양, 항바이러스 감염, 면역조절 등과 관련이 있을 뿐만 아니라 경우에 따라 과민반응 및 자가면역질환에도 관여한다. NK는 표적 세포와 살해 매체를 인식할 수 있습니다. T, B 세포와 달리 사전 감작 없이 종양 세포와 바이러스에 감염된 세포를 죽일 수 있는 일종의 림프구이다[51]. Deng et al. NK 세포막의 proteomic 분석에 따르면 NK 유래 NP가 종양에 표적 효과가 있음을 발견했습니다. NK 세포가 또한 염증 유발성 M1 대식세포의 분극화를 유도하거나 강화하여 항종양 면역을 생성할 수 있다는 것이 더 만족스럽습니다. 이 이론을 뒷받침하는 Deng과 다른 연구자들은 NK 세포에 광역학 작용제를 캡슐화했습니다. 그 결과 NK 세포 DDS가 항종양 과정에서 강력한 면역치료 효과를 보였다. 원발성 종양의 성장을 효과적으로 억제할 수 있을 뿐만 아니라 원격 종양에 대한 명백한 억제 효과도 있습니다[28].

암 세포

암세포의 무한한 복제 능력은 골칫거리이지만 암세포가 세포 사멸에 저항하는 능력은 면역 제거를 극복할 수 있게 해줍니다[30]. 상피세포 접착분자, n-cadherin, galectin-3와 같은 표면 접착 분자를 발현하는 암세포는 상동 접착 도메인을 가지고 있어 다세포 응집의 발생을 촉진할 수 있다. 막 단백질에 상동 결합하는 능력은 NP의 표면 기능화를 위한 암세포의 사용으로 이어진다. Chen et al. 암 세포막을 사용하여 ICG(인도시아닌 그린)/폴리(락트산 공 글리콜산)(PLGA) 코어 및 암세포막 쉘을 캡슐화하여 동시 표적화 및 종양 치료를 달성했습니다. 결과는 이 방법이 세포 수준에서 높은 상동성 표적 효과를 가질 뿐만 아니라 동물 수준에서 우수한 공간 분해능과 깊은 침투력을 가짐을 보여주었다(그림 4)[29]. 연구에 따르면 미토콘드리아는 암세포의 증식을 조절하는 데 중요한 역할을 합니다. 미토콘드리아에서 아폽토시스가 시작되면 사이토크롬 c와 같은 사이토카인이 방출되어 세포질 활성과 세포 사멸이 연쇄적으로 발생합니다[52]. 미토콘드리아는 또한 암의 다제내성(MDR)과 밀접한 관련이 있습니다[53]. 미토콘드리아의 표적 개입은 암 치료를 위한 유망한 전략이 될 것입니다. 미토콘드리아 표적 약물의 축적은 미토콘드리아 세포 사멸 경로를 유발하여 프로그램된 세포 사멸 및 암세포 자살로 이어질 수 있습니다. 연구에 따르면 아연, 구리 및 세리아와 같은 금속 산화물은 이 메커니즘을 통해 다양한 암세포주에서 암세포의 증식을 억제할 수 있습니다. 따라서 일부 연구자들은 미토콘드리아를 표적으로 하는 나노입자를 개발했습니다. 예를 들어, Zn 도핑된 CuO NPs(TPP-ZC-IR-PNPs) 및 Ruttala et al.에 의해 연구된 docetaxel 및 lonidamine(cl-M/DL) 시스템과 함께 로드됩니다. 이들 모두는 종양 치료에서 강력한 표적화 능력과 치료 효과를 가지고 있다[52, 54].

Ref. [24]. Copyright © 2016, ACS 간행물

원천 암 세포의 표적 인식, 이중 모드 이미징 및 광열 요법을 위한 암 세포막-생체 모방 NP의 그림. (A ) ICNP의 준비 절차. PEG화 인지질(DSPE-PEG)과 혼성화된 암 MCF-7 세포막을 추출한 다음 압출에 의해 ICG 로딩된 폴리머 코어에 코팅합니다. (나 ) 이중 모드 영상 유도 광열 요법을 위한 상동 표적 ICNP의 개략도. 특이적 상동 표적화와 EPR 효과(수동 표적화)를 통해 ICNP는 완전한 종양 축적, 이중 모드 FL/PA 영상 및 정맥 주사 후 효과적인 광열 요법을 실현했습니다.

줄기 세포

종양은 케모카인을 방출하여 중간엽 줄기 세포(MSC)를 모집하여 종양 성장을 위한 지지 기질을 형성할 수 있습니다[55]. MSC는 만능 줄기세포의 일종으로 자가 재생 능력, 다방향 분화 능력, 면역 반응 조절 능력을 갖고 있다. 뇌, 폐, 간, 신장, 제대혈, 태반 및 기타 조직에서 성공적으로 분리되었습니다. MSC는 손상 또는 염증 부위로 이동하고 조직 특이적 세포를 생성하고/하거나 측분비 인자를 방출함으로써 손상을 복구할 수 있다고 추측됩니다. MSC는 또한 면역 조절 가용성 분자를 분비하여 면역을 조절할 수 있으며 주로 크론병, 간부전, 섬유증 및 기타 질병의 치료에 사용됩니다. 악성 종양의 미세 환경에서 MSC의 존재는 종양 성장 및 전이에 도움이 됩니다[56]. 그러나 일부 연구에서는 탯줄에서 유래한 MSC가 마우스에서 췌장암 세포의 성장을 억제할 수 있음을 보여주었습니다[57, 58]. MSC는 아데노바이러스, 렌티바이러스, 마우스 레트로바이러스 및 기타 주요 바이러스 벡터를 효율적으로 형질도입할 수 있습니다. 형질전환 및 유전자 변형된 MSC는 시험관 내에서 광범위하게 확장될 수 있어 유전자 전달의 이상적인 벡터가 됩니다[59]. 종양 형성은 발달하거나 손상된 조직과 마찬가지로 종양 형성을 지원하기 위해 새로운 세포가 필요합니다. MSC가 종양 조직으로 이동하면 항종양 약물의 운반체로 널리 사용됩니다. Stefania Lenna et al. 는 나노입자가 탑재된 MSC의 광역학 기술을 기반으로 골육종 성장 억제에 성과를 냈습니다. 그들은 Chlorin e6(Ce6)-결합 폴리도파민 NP(PDA-Ce6)를 준비하고 MSC에 로드했습니다. PDA-Ce6(MSC-PDA-Ce6)이 탑재된 MSC는 종양을 표적으로 삼고 침투할 수 있습니다. 유효 방출률은 72시간 이내에 최대 60%라는 점은 언급할 가치가 있습니다. MSC-PDA-Ce6은 MSC와 암세포 사이의 endocytosis-exocytosis-endocytosis 과정을 통한 수송과 같은 "트로이 목마"입니다. 더 다행스러운 것은 수술이 불가능한 작은 종양이나 약물에 내성이 있는 환자들 앞에서도 어느 정도 희망이 있을 수 있다는 점이다[33]. 마찬가지로 흑색종 치료에도 좋은 효과가 있습니다[34].

개발

세포 매개 약물 전달 기술에서 막 표면의 단백질은 세포의 생물학적 기능을 유지합니다. 위에서 언급했듯이 세포 기반 약물 전달은 생체 적합성, 표적화 능력 및 면역 탈출 능력을 향상시키고 독성 부작용을 줄이고 단백질 코로나의 형성을 방지하는 것으로 많은 연구에서 나타났습니다. 이러한 모든 장점은 나노입자 준비의 복잡성을 피하고 감소시킵니다[55]. 나노 기술은 쉬운 표면 기능화, 제어 가능한 디자인 및 약물 부작용 감소의 이점 때문에 의학 분야에서 널리 연구되었습니다. 연구에 사용된 나노입자의 직경은 일반적으로 약 100nm로 박테리아, 바이러스 및 기타 병원체의 직경과 유사하므로 생체 내 세망내피계의 제거 메커니즘이 활성화되기 쉽습니다. 세포 유래 나노입자는 사이토카인을 크게 방출하기 위해 대식세포의 자극을 감소시킨다[60]. NP의 심각한 문제는 이들이 혈액 시스템에 들어갈 때 혈장 단백질과 접촉하게 된다는 것입니다. NP의 표면에 흡착된 혈장 단백질은 NP와 혈액 성분 사이의 상호작용에 영향을 미치는 단백질 코로나를 형성하고, 추가로 세포 활성화를 증가시키고 결국 응고 또는 심지어 혈전증을 유발할 수 있다[61]. 따라서 NP와 세포의 조합은 DDS의 임상 적용에 대한 새로운 전망을 제공합니다. DDS의 진행은 치료와 진단의 조합에도 반영됩니다. 광열 효과가 있는 ICG 및 기타 형광 염료를 추가하면 항종양 세포 과정에서 약물 흔적을 쉽게 추적할 수 있습니다. 동시에 종양 영상화에도 편리하고 치료 효과 평가도 용이하다[62]. 불행히도 현재의 세포 약물 전달 기술은 전임상 시험관 내 연구에만 사용됩니다. 인체에 약물 전달 기술을 적용할 경우 세포막 조성 및 표면 개질의 변화가 면역 반응으로 이어질지는 미지수다. 약물이 시간 내에 체내로 방출되어 세포독성을 생성할 수 있는지, 체내에서 NP의 분해가 인간의 건강에 영향을 미칠지 여부는 명확하지 않습니다. 이러한 문제는 세포를 기반으로 한 DDS에 대한 추가 연구로 이어질 것입니다[63].