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用于肿瘤脑转移的纳米材料
发布时间：2023/12/18 13:48:03 阅读次数：461
肿瘤转移是造成患者死亡的主要原因，其中，脑转移患者预后最差，尚无有效的治疗手段。与原发性脑肿瘤不同，脑转移有着更为复杂的病理机制和微环境特征。此外，血脑屏障（BBB）/血肿瘤屏障（BTB）的存在也限制了药物渗入脑部。因此，在开发新的治疗策略时，必须考虑到脑转移的特殊性。纳米材料可以根据特定病理特征进行设计，整合不同的治疗方式，因此在脑转移瘤治疗策略的开发中具有优势。为此，我们概述了目前针对脑转移患者的临床治疗方案，探讨了复杂微环境中不同细胞在肿瘤扩散过程中的作用和变化，介绍了用于治疗脑转移肿瘤的纳米材料。相关成果以Nanomaterials for brain metastasis为题，在线发表于国际知名期刊Journal of Controlled Release（IF2022 = 10.8）。
肿瘤转移是一个低效的生物过程，当肿瘤细胞扩散并适应不同转移部位的特定微环境时，就会发生肿瘤转移。不幸的是，90%与癌症相关的死亡都可以因于转移。大多数恶性肿瘤转移到脑部的预后最不乐观，因为这将给患者带来沉重负担。尽管血脑屏障提供了严密的调节和保护，但仍有10-40%的癌症患者会发生脑转移（BM）。与原发性脑肿瘤不同，脑转移瘤是外周原发性肿瘤在脑内定植后产生的，具有更复杂的微环境，并且缺乏明确的治疗方法。目前，脑转移瘤的治疗策略包括手术、放疗和药物治疗等多种方法。然而，目前的治疗方法并未显示出疗效，导致脑转移患者的两年生存期很低。这可能是由于目前的治疗方法没有充分考虑到脑转移瘤的独特性。这些特点包括转移性细胞病理学的高度异质性特征、转移部位复杂的微环境以及BBB/BTB带来的挑战。随着癌症诊断后存活率的提高以及核磁共振成像等神经成像技术的进步，脑转移瘤发生率在不断提高。
所有原发性肿瘤都有可能转移到脑部。然而，肺癌（20%-56%的肺癌患者发生脑转移；占所有脑转移患者的40%-50%）、乳腺癌（18%-30%；15%-30%）和黑色素瘤（10%-73%；5%-20%）是最常见的类型。一般来说，转移细胞通过血源性机制从原发肿瘤经血液扩散到脑微血管，但也有可能从已形成的转移灶扩散。新转移灶的形成有多种因素，包括微环境与肿瘤的相互作用、潜在的新生血管和神经炎症级联等，这些都可能是导致不良预后的潜在因素。随着人们对不同细胞类型在脑转移中作用的探索，各种细胞类型在脑转移中的重要性得到了认可，包括固有细胞、髓样细胞和肿瘤浸润淋巴细胞（TIL），它们都在脑内肿瘤定植中发挥作用。这种认识为脑肿瘤的治疗提供了宝贵的见解。将这些发现转化为新疗法可能有助于改善脑转移患者的预后。纳米药物有可能加速这一想法的实现，是一种很有前景的脑部疾病治疗策略。使用纳米材料（NMs）直接向大脑输送药物具有显著的优势：其可根据大脑的独特生理特性进行专门设计和改良，使其在穿透血脑屏障和靶向特定细胞方面非常有效；可以装载或封装各种治疗药物，在提高药物稳定性的同时限制副作用；还可以实现特定或可控的药物释放。综上，我们概述了目前针对脑转移患者的临床治疗方案，探讨了脑转移中不同细胞在肿瘤扩散过程中的作用和变化，强调了纳米材料在增强现有疗法方面的潜力，并讨论了当前相关领域的研究前沿。
用于脑转移的纳米材料示意图
该研究获得国家自然科学基金，上海市学术研究带头人计划等项目支持。
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S016836592300785X?dgcid=coauthor
