Small:重塑癌症纳米治疗剂进入肿瘤以缓解肿瘤乏氧

抗缺氧癌症纳米药物(AHCN)在改善恶性肿瘤的氧依赖性治疗效率方面具有巨大的潜力。然而,大多数关于AHCN的研究都集中在优化纳米材料的结构和功能,并在主观上认为纳米药物可以顺利地通过增强渗透和滞留(EPR)效应直接进入肿瘤,被癌细胞内化并发挥作用。从这种传统角度来看,AHCN需要克服的主要障碍是穿越肿瘤细胞膜。然而,这种过于简单的观点将忽略了真实的肿瘤具有许多生理学的屏障。而这些屏障也会阻止先进的AHCN到达目标肿瘤细胞。随着肿瘤微环境研究的深入,近年来一些研究开始有意识地克服层层生理屏障以增强纳米药物的肿瘤渗透来缓解肿瘤乏氧。

新加坡国立大学David Leong课题组针对改善AHCN在肿瘤内的积累和相关的限制进行了系统的讨论与总结。相关综述论文发表在Small(DOI:10.1002/smll.202003000)上。在该论文中,作者首先介绍了传统AHCN递送思维背后的局限性,指出在许多肿瘤模型中EPR效应的不足以及AHCN递送至肿瘤细胞可能遇到的层层障碍。随后总结了如何克服这些主要障碍以及改善AHCN的癌细胞膜黏附、摄取和细胞内滞留的方法,它们包括:重新考虑设计AHCN的理化参数以克服递送过程中的体内清除;当EPR效应不足时,用间接靶向补充配体靶向的不足;利用AHCN克服血管内皮和周皮细胞的屏障、正常化肿瘤脉管系统、疏松肿瘤基质等以提高AHCN的肿瘤渗透能力;通过肿瘤微环境响应型AHCN尺寸改变的策略克服狭窄细胞间隙的阻碍;改善AHCN与癌细胞膜的接触面积、接触电位等以提高癌细胞的粘附能力和摄取效率;提高AHCN的癌细胞内聚集能力以减少外排。同时,作者还对利用这些方法缓解肿瘤缺氧和进行氧依赖性疗法的例子进行了分类总结。这篇综述有望为研究人员提供更多有关增效AHCN肿瘤积累的广阔视野,激发新型AHCN的设计以推进癌症纳米医学中的这一子领域。