基于肿瘤微环境的纳米粒子优化设计提高癌症疗效

肿瘤微环境是肿瘤赖以生存的复杂环境，主要由多种不同细胞外基质和基质细胞组成。肿瘤微环境的成分与肿瘤细胞之间存在相互刺激作用，从而促进肿瘤发展和肿瘤细胞的转移。与正常组织相比，肿瘤组织有其独特的微环境，肿瘤微环境显著影响着肿瘤的发生和转移。针对肿瘤独特的微环境，设计微环境刺激响应的纳米粒子可以有效提高癌症的疗效。最近，美国国立卫生研究院（National Institutes of Health，NIH）的陈小元（点击查看介绍）高级研究员和厦门大学的孙晓莲（点击查看介绍）教授（共同通讯作者）等人在Chemical Society Reviews 上发表综述文章，系统总结了肿瘤微环境刺激响应的纳米粒子优化设计。

肿瘤微环境除了癌细胞之外，还包括多种不同类型的细胞和蛋白。肿瘤成纤维细胞（Cancer-associated fibroblasts）是癌症基质的主要组成部分，显著影响着肿瘤基质的组成和生长。免疫细胞（T细胞、巨噬细胞、树突细胞、B细胞）也是肿瘤的重要组成部分，在不同条件下，表现出抑制或促进肿瘤生长的功能。髓源抑制性细胞（Myeloid-derived suppressor cells）包括单核和多核髓源抑制性细胞，可以通过抑制T细胞和NK细胞进而抑制肿瘤生长。肿瘤内皮细胞（endothelial cell）可以对外界生长因子和药物分子产生响应，从而刺激肿瘤生长。自然杀伤细胞（NK cells）与自然杀伤T细胞（NKT cells）在调节抗癌免疫方面起着重要的作用，可以直接识别靶细胞、杀伤癌细胞。其他的细胞包括周细胞以及肿瘤中性粒细胞等，在肿瘤生长和转移过程中也起着非常重要的作用。

传统的抗癌药物不能区别正常组织和肿瘤组织，因此对正常组织有着显著的副作用。肿瘤血管的异常结构即其高通透性和滞留（EPR）效应使纳米粒子可以穿梭其中，倾向于在肿瘤区域富集，称为被动靶向。纳米粒子的形貌和表面性质是影响被动靶向的两个主要因素。此外，利用肿瘤部位乏氧、弱酸性pH、自身免疫反应、肿瘤压力梯度以及肿瘤外基质细胞独特的性质，研究人员设计开发了不同刺激响应类型的纳米粒子。

具有肿瘤微环境响应的纳米粒子在癌症治疗领域具有潜在的广阔前景。研究人员仍在不断开发新的肿瘤微环境刺激响应型纳米粒子，以便将负载药物准确输送到肿瘤区域，减小对正常组织的毒副作用。

图1. 肿瘤微环境的主要组成

图2. 纳米粒子的EPR效应

该论文作者为：Yunlu Dai, Can Xu, Xiaolian Sun and Xiaoyuan Chen

原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面，或点此查看原文）：

Nanoparticle design strategies for enhanced anticancer therapy by exploiting the tumour microenvironment

Chem. Soc. Rev., 2017, 46, 3830, DOI: 10.1039/C6CS00592F

导师介绍

陈小元

http://www.x-mol.com/university/faculty/38289

孙晓莲

http://www.x-mol.com/university/faculty/45855