我院周民研究员课题组发表综述

       纳米颗粒(NPs)可通过被动或主动靶向策略实现在实体肿瘤中的靶向积累和药物递送,从而增强药物的抗肿瘤效果,减轻全身的不良反应。尽管许多NPs的抗肿瘤效果在临床前研究中得到了证实,NPs靶向肿瘤的递送效率仍然受到体内生理屏障、肿瘤微环境以及肿瘤异质性等多方面的阻碍。为消除NPs递送过程中的障碍,一些研究采用光热、超声等物理方法对肿瘤进行预处理,改善NPs的肿瘤递送效率。NPs与传统的肿瘤局部治疗手段——放射治疗(放疗)的组合应用由来已久,但在大多数研究中,NPs被用于负载具有放疗增敏作用的成分,增强放疗对肿瘤的杀伤作用。近年来的部分研究显示,放疗预处理有可能通过影响肿瘤微环境改善NPs的肿瘤递送效率,为放疗与NPs的组合应用策略提供了新的视角。

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      近日,围绕这一主题,浙江大学爱丁堡大学联合学院(ZJE)周民研究员课题组对该领域的研究进展进行进行了系统的梳理和总结,在Advanced Drug Delivery Reviews上发表综述Radiation-assisted strategies provide new perspectives to improve the nanoparticle delivery to tumor。该综述系统介绍了放疗预处理改善NPs递送效率的研究证据,总结了与肿瘤微环境改变相关的机制,并提出了该领域内目前存在的挑战和机遇。 放疗不仅能有效地限制肿瘤生长,还能引起肿瘤微环境的变化,如增加肿瘤血管通透性(Vascular permeability)、降低间质液压力(Interstitial fluid pressure,IFP)、诱导血管生成(Angiogenesis)、促进肿瘤相关巨噬细胞(Tumor-associated macrophages,TAMs)浸润等(图C)。部分研究认为,这些变化可能帮助增强了NPs的肿瘤递送效率,也有研究认为,这种递送增强效应与放疗剂量、NPs的类型/大小等因素有关。尽管目前的研究数量有限,研究之间的条件设置与侧重点也有所不同,现有的证据仍提示,放疗预处理导致的肿瘤微环境变化,可能是增强NPs肿瘤递送的关键机制,值得得到更多的关注和研究。该文进一步提出,鉴于放疗可导致一系列细胞和分子层面的变化,例如上调PD-L1、MMP、VEGF等分子的表达,因此,主动靶向这类分子的NPs也有可能在放疗预处理后增加瘤内积累,这为主动靶向NPs的肿瘤递送研究提供了新的思路和机会。

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 图A-B.NPs肿瘤递送在全身(A)与肿瘤微环境(B)中面临的阻碍[1]。图C.放疗预处理增强NPs肿瘤递送效率的可能机制

      放疗与NPs都是治疗肿瘤的有效手段,两者的结合可能取得“1+1>2”的效果,一方面,具有放疗增敏作用的NPs可增强放疗的肿瘤杀伤效果,而另一方面,基于该综述中涉及的研究证据,放疗(预处理)有望进一步提高NPs靶向肿瘤的递送效率。因此,在NPs和放疗之间建立一种双向促进的组合是很有可能的。
      浙江大学博士生张东晓与博士生何健为该文的共同第一作者,ZJE周民研究员为该文的通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金、浙江省高校基本科研业务费专项资金与浙江省重点研发计划项目的支持。


参考文献:

[1] M. Overchuk, G. Zheng, Overcoming Obstacles in the Tumor Microenvironment: Recent Advancements in Nanoparticle Delivery for Cancer Theranostics, Biomaterials, 156 (2018) 217-237.

论文链接:

https://doi.org/10.1016/j.addr.2022.114642