纳米技术识别和调控肿瘤微环境用于肿瘤诊疗的研究进展

  本文关键词：纳米技术识别和调控肿瘤微环境用于肿瘤诊疗的研究进展，，由笔耕文化传播整理发布。

Nanotechnological strategies for therapeutic targeting of tumor vasculature

2013年 第58卷 第24期：2436 ~ 2448

评 述

《中国科学》杂志社

SCIENCE CHINA PRESS

纳米技术识别和调控肿瘤微环境用于肿瘤诊疗的 研究进展

丁艳萍 , 季天骄 , 宋晓, 聂广军*

国家纳米科学中心, 中国科学院纳米生物效应与安全性重点实验室, 北京 100190

同等贡献

* 联系人, E-mail: niegj@

2012-11-27收稿, 2013-01-31接受, 2013-06-06网络版发表 国家重点基础研究发展计划(2012CB934000)资助

摘要 肿瘤是由肿瘤细胞及其周围的基质细胞和非细胞组分构成的复合体. 肿瘤微环境在肿瘤的生长与转移过程中发挥至关重要的作用, 因此越来越多的研究致力于探索靶向或调控肿瘤微环境的诊断试剂和治疗药物. 新兴的纳米技术为肿瘤的精确定位和早期诊断、靶向、长效和联合治疗提供了重要的研发平台, 为克服传统药物非特异性靶向和非选择性损伤机体组织的瓶颈问题提供了可能. 本文概述了肿瘤微环境的组成、特性及关键调控因子, 总结了目前针对肿瘤微环境的抗肿瘤药物研究进展, 阐述了靶向型和调控型纳米材料诊断肿瘤微环境的最新进展, 同时对靶向和调控肿瘤微环境的纳米材料在肿瘤治疗方面的应用进行综述. 提高纳米药物和诊断试剂的特异性及诊疗一体化, 将是未来的重要发展方向之一.

关键词

纳米技术 肿瘤 微环境 诊断 治疗

肿瘤并不是一个孤岛, 而是由肿瘤细胞、多种基质细胞以及细胞外基质构成的有机体. 肿瘤细胞是核心, 其周围的细胞及非细胞组分构成“肿瘤微环境”, 它们与肿瘤细胞相互作用, 对肿瘤生长和转移及抗癌药物疗效等方面有重要的影响[1,2]. 一百多年前, Paget[3]即提出肿瘤“种子与土壤”的假说: 肿瘤细胞作为“种子”, 其发生和转移依赖于周围的微环境“土壤”. 尽管如此, 人们对肿瘤细胞的研究和认识要远远多于肿瘤微环境, 抗癌药物和肿瘤诊断试剂的研发也多数靶向肿瘤细胞. 但肿瘤细胞具有异质性, 易发生基因突变和表观遗传变化, 引发耐药性. 而微环境细胞组成稳定, 有固定的特化方向, 易受环境因素影响, 不易产生抗药性, 逐渐引起研究者的关注. 因此, 抑制肿瘤微环境能在一定程度上遏制肿瘤进展, 并增强传统疗法的疗效. 目前, 同时靶向肿瘤细胞及多种微环境细胞的不同组合疗法越来越被倡导,

已成为新的肿瘤诊疗的趋势. 同时, 纳米技术的快速发展则为肿瘤的早期诊断和靶向、长效和联合治疗提供了良好的平台, 针对肿瘤细胞及其微环境的纳米药物和诊断试剂的研发, 将为肿瘤的诊疗方法提供新思路. 本文将重点介绍肿瘤微环境的基本特征, 回顾靶向肿瘤微环境的纳米药物和诊断试剂的研究进展, 并简要总结该领域的发展前景.

1 肿瘤微环境的基本特征

肿瘤微环境主要由细胞外基质、成纤维细胞、血管/淋巴管和免疫细胞组成, 它们与肿瘤细胞相互作用, 共同促进肿瘤的生长与转移. 肿瘤细胞通过分泌生长因子和蛋白酶等, 作用于微环境, 被“驯化”的微环境细胞则回馈肿瘤细胞, 使肿瘤组织代谢具有组织缺氧、酸中毒、组织间高液压、大量生长因子和蛋白水解酶的产生及免疫炎性反应等特性[4~6]. 深入了

引用格式: 丁艳萍, 季天骄, 宋晓, 等. 纳米技术识别和调控肿瘤微环境用于肿瘤诊疗的研究进展. 科学通报, 2013, 58: 2436–2448

Ding Y P, Ji T J, Song X, et al. Applications of nanotechnology in targeting and regulating the tumor microenvironment (in Chinese). Chin Sci Bull (Chin Ver), 2013, 58: 2436–2448, doi: 10.1360/972012-1633

  本文关键词：纳米技术识别和调控肿瘤微环境用于肿瘤诊疗的研究进展，由笔耕文化传播整理发布。