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肿瘤药物“纳米时代”来临,改善肿瘤患者生存状况

来源:细胞培养俱乐部 作者:露露 人气: 发布时间:2016-11-17
摘要:纳米药物是粒径在1-100nm的药物或药物载体的总称。众所周知,肿瘤具有EPR效应(enhanced permeability and retention effect),即实体瘤的高通透性和滞留效应。由于肿瘤细胞新生内皮细胞不连续性,粒径小于200nm的粒子可以通过血管壁进入组织间隙。大量研究

纳米药物是粒径在1-100nm的药物或药物载体的总称。众所周知,肿瘤具有EPR效应(enhanced permeability and retention effect),即实体瘤的高通透性和滞留效应。由于肿瘤细胞新生内皮细胞不连续性,粒径小于200nm的粒子可以通过血管壁进入组织间隙。大量研究表明,将化疗药物(紫杉醇、喜树碱等)包载于纳米载体中可5-10倍提高药物在肿瘤部位的富集。这种基于纳米药物粒径及EPR效应的靶向称为被动靶向。

 

 

 

11月11日哈佛大学研究人员在《Nature Reviews Cancer》在线发表文章,聚焦当下肿瘤治疗领域研究正热的纳米药物。该文章不仅对纳米药物的研究进展进行了详细地介绍,而且深入分析了其研究以及临床实验中存在的难题。

 

 

纳米在癌症领域的主要发展历史时间表

 

纳米药物是粒径在1-100nm的药物或药物载体的总称。众所周知,肿瘤具有EPR效应(enhanced permeability and retention effect),即实体瘤的高通透性和滞留效应。由于肿瘤细胞新生内皮细胞不连续性,粒径小于200nm的粒子可以通过血管壁进入组织间隙。大量研究表明,将化疗药物(紫杉醇、喜树碱等)包载于纳米载体中可5-10倍提高药物在肿瘤部位的富集。这种基于纳米药物粒径及EPR效应的靶向称为被动靶向。

 

已上市传统纳米药物

 

当然纳米药物在肿瘤治疗中优势不局限于它的粒径,在纳米粒表面偶联肿瘤特异性亲和配体,可以成百上千倍地提高药物在肿瘤部位的富集,被称为主动靶向。靶向性的配基可以是小分子、抗体、核酸、肽段、多糖等。

 

 

临床研究阶段肿瘤靶向纳米药物

 

纳米药物的制剂材料主要是一些脂质体,聚合物胶束以及一些新型的磁性纳米材料。文中介绍纳米药物具有如下几个特点:(1)增加药物疗效,减少毒性;(2)靶向递送药物到组织或细胞;(3)增加药物体内外的稳定性;(4)实现药物的缓控释放;(5)可应用于递送生物大分子药物;(6)联合药物递送,克服耐药性等。

 

 

纳米药物结构

 

 

 

潜在的标记物来预测EPR效应和纳米治疗的疗效

 

随着基因治疗等领域的发展,纳米粒不再局限于作为传统化疗药物的载体,成为了基因药物非病毒载体的代表,很大程度上提高了基因治疗的安全性。纳米载体在新型抗癌药物递送过程中彰显了巨大潜力,包括分子靶向制剂、反义核苷酸,小干扰RNA(siRNA),信使RNA和DNA寡核苷酸抑制剂等。同时,它在肿瘤热疗以及免疫疗法中都发挥着越来越重要的作用。

 

 

临床阶段纳米载体基因药物

 

尽管各种各样的纳米药物已经在动物实验中取得了越来越多可喜的实验成果,它仍然面临着许多的困难。纳米药物的药效受材料种类及其物理特性(粒径大小、形状、表面电荷、弹性等)、靶向配体种类、密度影响。当一个纳米药物进入人体的生物循环系统,人体中的各种蛋白立刻会吸附到它的表面,改变它的电荷特性和粒子的稳定性。例如,调理素“绑定“到纳米粒上,可以触发单核吞噬细胞的识别和清除功能,使药物”隐身“失活。同时药物表面的靶向配体也可能会在药物代谢过程中变性,从而失去定位功能。另外,EPR效应就像现在颇有争议的肿瘤基因靶向药,是具有个体差异与特性的,这些都是科学家们需要攻克的难题。

 

 

纳米微粒靶向肿瘤微环境的转移

 

文章中另外值得一提的是,纳米药物可以从抗体研究中得到很多新的启发与策略。例如,高亲和力的抗体在靶向治疗中的效果没有争对同样抗原的低亲和力抗体治疗效果好,这是因为高亲和力的抗体虽然与目标结合更紧密,但是这样就阻止了它的组织渗透,而低亲和力的抗体则在组织中渗透得更深。这种理论同样适用于纳米药物。

 

最后作者列出了纳米药物在临床应用中的几大挑战:(1)可控和可再生的纳米粒合成方法的研究;(2)完备的临床评价和监测系统的建立;(3)实行良好的生产管理规范(GMP),实现基础研究到临床产品的过渡,以及随后的商业化生产。

 

虽然当下很多肿瘤治疗纳米药物都处于临床实验阶段,距离它真正的成熟仍有一段路要走,但是这是和以往所有科技进步的技术和产品一样所必经的考验。

作者:露露

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