將傳統(tǒng)治療技術(shù)和納米技術(shù)結(jié)合,已經(jīng)成為癌癥治療實(shí)現(xiàn)更加有效和更加安全目標(biāo)的重要手段。近年來,納米醫(yī)藥在癌癥治療中取得了較大的進(jìn)展,也存在一些重大議題亟待解決,譬如腫瘤生物學(xué)中的復(fù)雜性和多相性,對(duì)納米-生物相互作用機(jī)理的理解不夠深入,以及化學(xué)、制造、臨床轉(zhuǎn)化、商業(yè)化等等問題。
有鑒于此,Omid C. Farokhzad課題組綜述了癌癥納米藥物近年來的進(jìn)展,挑戰(zhàn)與機(jī)遇,著重討論了如何深入理解腫瘤生物學(xué)和納米-生物相互作用,從而發(fā)展更加有效的癌癥治療納米技術(shù)。
圖1. 癌癥治療納米藥物發(fā)展歷史中的重大事件時(shí)間軸
納米技術(shù)在腫瘤治療中的主要優(yōu)勢(shì)在于:
1)通過增強(qiáng)效率或者降低毒性,提高藥物治療指數(shù);
2)對(duì)組織,細(xì)胞或者細(xì)胞器官特異性的靶向輸送;
3)增強(qiáng)治療性分子的藥學(xué)特性,譬如穩(wěn)定性、溶解性、循環(huán)半周期以及腫瘤富集性能;
4)持續(xù)性的或刺激引發(fā)的藥物釋放;
5)有利于生物大分子藥物(譬如DNA, si RNA, mRNA和蛋白質(zhì)等)向細(xì)胞外活性位點(diǎn)的傳遞;
6)通過對(duì)各種藥物的時(shí)空暴露以及輸送藥物的比例進(jìn)行更準(zhǔn)確的控制,實(shí)現(xiàn)多種藥物的共同傳遞,增強(qiáng)治療效果,并避免抗藥性;
7)藥物經(jīng)過胞吞轉(zhuǎn)運(yùn)作用可穿透緊密的上皮和內(nèi)皮障礙;
8)癌癥診斷和成像更加靈敏;
9)通過對(duì)治療藥物和成像的結(jié)合,使藥物輸送位點(diǎn)可視化,可對(duì)體內(nèi)治療藥劑的效果進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋。
10)為合成疫苗提供新方法;
11)用于癌癥診斷,藥物篩選和遞送的器件更加微型化;
12)部分金或氧化鐵等納米材料本身具有刺激響應(yīng)的治療特性。
圖2. 納米顆粒在腫瘤藥物系統(tǒng)性傳遞中的影響
圖3. 預(yù)測(cè)EPR效應(yīng)和納米治療效果的潛在標(biāo)記物
圖4. 納米顆粒對(duì)腫瘤微環(huán)境和小生境的靶向性
總體來說,納米藥物在臨床轉(zhuǎn)化方面,還存在三個(gè)重要挑戰(zhàn):
1)納米藥物的可控性和重復(fù)性制備技術(shù);
2)納米藥物的批量化大規(guī)模制備技術(shù);
3)納米藥物的評(píng)估和篩選。
表1. 處于臨床階段的癌癥治療納米藥物匯總
表2. 納米顆粒輔助的老鼠腫瘤模型體內(nèi)聯(lián)合療法匯總
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Jinjun Shi, Omid C. Farokhzad et al. Cancer nanomedicine: progress, challenges and opportunities. Nature Reviews Cancer 2016.