納米藥物是粒徑在1-100nm的藥物或藥物載體的總稱。眾所周知,腫瘤具有EPR效應(enhanced permeability and retention effect),即實體瘤的高通透性和滯留效應。由于腫瘤細胞新生內皮細胞不連續性,粒徑小于200nm的粒子可以通過血管壁進入組織間隙。大量研究表明,將化療藥物(紫杉醇、喜樹堿等)包載于納米載體中可5-10倍提高藥物在腫瘤部位的富集。這種基于納米藥物粒徑及EPR效應的靶向稱為被動靶向。
11月11日哈佛大學研究人員在《Nature Reviews Cancer》在線發表文章,聚焦當下腫瘤治療領域研究正熱的納米藥物。該文章不僅對納米藥物的研究進展進行了詳細地介紹,而且深入分析了其研究以及臨床實驗中存在的難題。
納米藥物是粒徑在1-100nm的藥物或藥物載體的總稱。眾所周知,腫瘤具有EPR效應(enhanced permeability and retention effect),即實體瘤的高通透性和滯留效應。由于腫瘤細胞新生內皮細胞不連續性,粒徑小于200nm的粒子可以通過血管壁進入組織間隙。大量研究表明,將化療藥物(紫杉醇、喜樹堿等)包載于納米載體中可5-10倍提高藥物在腫瘤部位的富集。這種基于納米藥物粒徑及EPR效應的靶向稱為被動靶向。
當然納米藥物在腫瘤治療中優勢不局限于它的粒徑,在納米粒表面偶聯腫瘤特異性親和配體,可以成百上千倍地提高藥物在腫瘤部位的富集,被稱為主動靶向。靶向性的配基可以是小分子、抗體、核酸、肽段、多糖等。
納米藥物的制劑材料主要是一些脂質體,聚合物膠束以及一些新型的磁性納米材料。文中介紹納米藥物具有如下幾個特點:(1)增加藥物療效,減少毒性;(2)靶向遞送藥物到組織或細胞;(3)增加藥物體內外的穩定性;(4)實現藥物的緩控釋放;(5)可應用于遞送生物大分子藥物;(6)聯合藥物遞送,克服耐藥性等。
隨著基因治療等領域的發展,納米粒不再局限于作為傳統化療藥物的載體,成為了基因藥物非病毒載體的代表,很大程度上提高了基因治療的安全性。納米載體在新型抗癌藥物遞送過程中彰顯了巨大潛力,包括分子靶向制劑、反義核苷酸,小干擾RNA(siRNA),信使RNA和DNA寡核苷酸抑制劑等。同時,它在腫瘤熱療以及免疫療法中都發揮著越來越重要的作用。
盡管各種各樣的納米藥物已經在動物實驗中取得了越來越多可喜的實驗成果,它仍然面臨著許多的困難。納米藥物的藥效受材料種類及其物理特性(粒徑大小、形狀、表面電荷、彈性等)、靶向配體種類、密度影響。當一個納米藥物進入人體的生物循環系統,人體中的各種蛋白立刻會吸附到它的表面,改變它的電荷特性和粒子的穩定性。例如,調理素“綁定“到納米粒上,可以觸發單核吞噬細胞的識別和清除功能,使藥物”隱身“失活。同時藥物表面的靶向配體也可能會在藥物代謝過程中變性,從而失去定位功能。另外,EPR效應就像現在頗有爭議的腫瘤基因靶向藥,是具有個體差異與特性的,這些都是科學家們需要攻克的難題。
文章中另外值得一提的是,納米藥物可以從抗體研究中得到很多新的啟發與策略。例如,高親和力的抗體在靶向治療中的效果沒有爭對同樣抗原的低親和力抗體治療效果好,這是因為高親和力的抗體雖然與目標結合更緊密,但是這樣就阻止了它的組織滲透,而低親和力的抗體則在組織中滲透得更深。這種理論同樣適用于納米藥物。
最后作者列出了納米藥物在臨床應用中的幾大挑戰:(1)可控和可再生的納米粒合成方法的研究;(2)完備的臨床評價和監測系統的建立;(3)實行良好的生產管理規范(GMP),實現基礎研究到臨床產品的過渡,以及隨后的商業化生產。
雖然當下很多腫瘤治療納米藥物都處于臨床實驗階段,距離它真正的成熟仍有一段路要走,但是這是和以往所有科技進步的技術和產品一樣所必經的考驗。
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