分级靶向策略(Hierarchical targeting strategy)——肿瘤治疗的新篇章

由于大部分肿瘤治疗药物在体内的非特异性组织分布及快速肾清除率,使得许多本应有效的肿瘤治疗方式,如化疗、光热、光动力治疗无法达到理想的效果。利用具有肿瘤细胞靶向性的纳米材料作为治疗药物的载体能够有效克服上述局限。为了提高治疗效果并降低药物脱靶后的毒性,理想的靶向性纳米材料递送体系需要同时考虑到材料在肿瘤组织的聚集/滞留(主要依赖EPR效应)和细胞内化作用(主要依赖表面正电荷或靶向配体修饰),然而传统的表面修饰策略难以同时实现上述效果。例如表面正电性或者靶向配体修饰有利于提高材料的细胞内化,却使其容易在循环过程中被网状内皮系统清除(图A),降低肿瘤聚集效率;由亲水性“隐秘”聚合物修饰的中性或负电荷纳米材料,能通过EPR效应有效聚集在肿瘤组织,却不利于后续的胞内运输(图B)。为了同时满足高效的靶向递送效率和最佳的治疗效果,需要特殊的纳米载体系统,能够随环境的变化改变自身性能。

分级靶向是近年发展的新兴靶向策略,是基于刺激响应系统的两阶段靶向策略。分级靶向纳米载体系统具有刺激响应性设计,以刺激响应性纳米材料为基础,具有可变颗粒尺寸,可转换表面电荷以及可活化表面配体等特性,在血液循环中具有高稳定性,并在肿瘤微环境的刺激下实现结构转变,有效地提高了纳米载体的肿瘤聚积与滞留、肿瘤渗透、进胞与进核等能力(图C),分级地实现两个阶段的靶向:(1)基于EPR效应的肿瘤组织靶向;(2)基于靶向配体或正电荷的肿瘤细胞靶向。

AM-huangpeng

近期,深圳大学医学部生物医学工程学院的黄鹏教授课题组与美国国立卫生研究院(NIH)的陈小元教授课题组合作撰写了题为“Hierarchical Targeting Strategy for Enhanced Tumor Tissue Accumulation/Retention and Cellular Internalization”的综述论文,系统地总结了近年来分级靶向策略的最新研究进展。主要包括:基于粒径变化的策略,可用于提高肿瘤聚积与滞留、肿瘤渗透性及进核效果;基于电荷反转的策略及基于可激活靶向分子策略,可用于提高肿瘤的组织与细胞双重靶向效果。同时,该论文系统地介绍了相关的策略设计和代表性工作,并指出了该技术目前的问题和未来发展的方向,对实现后续靶向治疗系统的不断创新与提高具有重要的指导意义!

相关论文在线发表在Advanced Materials (DOI: 10.1002/adma.201601498)上。