癌症
仍然是对人类健康的重大威胁。纳米医学是一个新兴的多学科领域,受到广泛的关注和研究。纳米医学在癌症诊断和治疗方面显示出巨大的潜力。
2024年8月12日,四川大学
高祥
、程永忠
共同通讯
在
Signal Transduction and Targeted Therapy
在线发表题为
“
Current advance of nanotechnology in diagnosis and treatment for malignant tumors
”
的研究综述,
该综述阐明了
纳米技术在恶性肿瘤诊断和治疗中的应用。根据肿瘤疾病起源于身体的不同系统,结合不同部位癌症的病理生理特点,综述了纳米技术应用的最新进展。最后简要地讨论了纳米技术在癌症中的前景和挑战。
专门设计的纳米颗粒可以用作癌症诊断中的造影剂,通过成像检查实现高灵敏度和高分辨率的肿瘤检测。使用纳米探针和纳米生物传感器也使肿瘤标记和检测的新方法成为可能。通过合理设计和制造纳米药物载体,可以实现肿瘤治疗中的靶向给药。纳米颗粒能够通过被动或主动靶向过程有效地将药物或基因片段运输到肿瘤组织,从而提高治疗效果,同时最大限度地减少对健康组织的伤害。
同时,纳米颗粒可用于放射增敏和光热治疗,以提高恶性肿瘤的治疗效果。
癌症是全球死亡的主要原因之一,每年约有1 930万新诊断病例,死亡人数约为1 000万。
由于其不断增长的发病率和死亡率,它已成为世界范围内预期寿命延长的最大挑战之一。
迫切需要更多突破性的创新和不断改进的策略,以及更好地理解和利用现有的癌症管理策略。
常见的治疗方法,已经应用于大多数恶性肿瘤患者。虽然手术被认为是大多数实体局限性肿瘤不可替代的治疗方法,但一旦发生转移,需要系统治疗作为补充。超过一半的癌症患者使用放射治疗,是最有效的治疗方式之一,但减轻短期和长期毒性仍然是一个巨大的挑战。传统化疗由于其固有的不稳定性、不溶性、耐药、组织损伤突出等特性,也面临着巨大的挑战。此外,传统的系统用药会使所有体细胞处于毒性的危险之中。然而,有一些方法可以减少副作用并避免化疗的缺点:
将药物封闭在一个微小的隔室中,将药物吸收到精心设计的孔隙或介质中,提供一个相对稳定的微环境,在仿生膜的帮助下在体内进行积极的相互作用,并在运输到所需部位后释放药物。这就是纳米技术试图做的事情。
纳米医学在概念上提出后,由于其突出的物理化学和结构特征,被研究用于大量疾病,特别是抗肿瘤药物的高效运输、诊断和成像。
在过去的几年里,纳米医学经历了从非靶向到靶向,从简单材料到混合系统,从单一技术到组合技术的漫长演变历史。纳米技术与常规肿瘤治疗相结合,不仅可以提高放化疗药物的性能,而且可以减少中毒和其他副作用的发生。监管机构已经批准了几种治疗性纳米颗粒(NP)平台,如脂质体、白蛋白和聚合物胶束,用于癌症治疗。这些NPs可以快速跨越人体生物屏障,甚至有针对性地持续释放内容物,以维持药物的适当血药浓度。
在NPs内部制造新配方的兴趣日益增长,可以避免传统治疗和纳米技术的缺点,并促进临床前和临床疗效。
纳米医学在癌症诊断和治疗中的应用(图源自
Signal Transduction and Targeted Therapy
)
与此同时,除了纳米药物提供的优势之外,未来的挑战也值得一提。
纳米医学领域主要存在两个尚未解决的问题。增强渗透性和潴留(EPR)是一种被广泛认可的纳米医学常规,尽管在临床前试验和动物模型中已经证实EPR可以降低不良反应的风险并提高疗效,但它对患者生存结果的改善有限。相反,免疫检查点抑制(ICI)可以抑制癌症的免疫检查点分子,显著提高癌症患者的生存结局。
然而,ICI的不良反应发生率高于EPR,只有<13%的患者在治疗后能够获益。
主要综述了各类纳米药物及其在各种类型癌症的诊断和治疗中的应用。
首先,介绍了各种纳米药物的形态特征、用途和最新进展,包括聚合纳米颗粒、脂质体、胶束、水凝胶、外泌体和其他细胞外囊泡、天然膜纳米颗粒、病毒和无机纳米颗粒。其次,系统阐述了纳米医学在恶性肿瘤中的应用,包括消化系统、肺(呼吸系统)、颅内、血液学、泌尿生殖系统、骨骼、皮肤、甲状腺等肿瘤。然后概述了纳米医学在治疗这些肿瘤中的优点和缺点。
最后,讨论了纳米技术在恶性肿瘤中的应用前景和挑战。
参考消息:
https://www.nature.com/articles/s41392-024-01889-y