安全有效使用納米材料抗癌？腫瘤異質性至關重要！

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導 讀

納米粒子抗癌療法日趨火熱，而使用該治療療法所帶來的有效性和安全性問題卻有待解決。最新研究表明使用該抗癌療法必須考慮灌注質量、癌症幹細胞等級和可兌換性。其他重要因素還包括表觀遺傳學改變，增強滲透和保留效應以及網狀內皮系統的影響。

Wong及其同事綜合分析了包括癌症在內的人類疾病的各種因素對納米技術基因治療的影響。這些研究人員強調了腫瘤模型系統在解決腫瘤特異性和異質性方面的重要性，這種異質性可影響與這種治療干預形式有關新型抗癌手段的療效和安全性。此外，該團隊匯總了納米粒子（NP）可能產生的問題。通過靶向癌症幹細胞（CSC）可以改善NP療法的功效和安全性。

這些幹細胞是腫瘤的「致命弱點」，具有無限的增殖能力，可能是未來抗腫瘤一個重要的選擇對象。這些抗放射和抗化療細胞被認為在惡性腫瘤中很重要，需要納入模型系統以被檢測。將Ehrlich癌細胞系（包括具有其分化傾向變化的CSC）的混合培養物用於模型開發（將它們引入合適的免疫缺陷型小鼠後）以及用於藥物測試。也可將這些細胞引入免疫小鼠中以評估腫瘤預後和遞送構建體的療效。

納米材料抗腫瘤示意圖

現有的幹細胞模型也應該納入模擬CSCs和非CSCs已知可互換性的動態當中去。在其他隨機改變中，隨機因素可以促成某些驅動突變的發生，這些突變可以賦予細胞克隆增殖和複雜進化機制的選擇性優勢。因此，單細胞測序技術的進步可以幫助評估這些突變的相對作用，以及可能導致癌症複發的表觀基因組的改變。

此外，腫瘤灌注特徵的變化需要構建基於人體組織的器官模型系統的3D灌注模型。這樣的系統可以概括，至少部分是腫瘤腫塊的癌症特異性生理學。這個模型系統可以在不顧及個體差異在腫瘤血管系統中的病理生理變化的情況下，更好地模擬腫瘤營養和氣體交換。這樣的模型可以使某些構造能夠滲透到間隙空間。

腫瘤異質性模型

因此，將多官能化的NP系統與合適的刺激響應性接頭綴合可以優化隨NP粒子向腫瘤細胞的轉移。此外，模型系統應該考慮表面標誌物表達中的腫瘤特異性變化以此來設計可被這些細胞選擇性吸收的NP構建體。另一方面，網狀內皮系統的細胞對NP構建體的表面標記清除也是需要考慮的腫瘤特異性葯代動力學和藥效學因素。因此了解構成網狀內皮系統的巨噬細胞和其他細胞上的標記分布變化是十分重要的。

這種分析還可用於微調NP構建體並更好地理解清除機制，從而明確NP構建體的循環半衰期。具體來說，尺寸，分子量，凈電荷和表面特性是重要的決定因素，可以針對優化選擇性靶向而設計。降低免疫原性可以減少不良反應。

因此，需要對冠狀病毒進行特徵分析，以優化各種癌症特異性藥物的輸送。其他改善腫瘤特異性策略包括涉及T細胞，巨噬細胞或間充質/神經幹細胞的遞送系統。然而，最佳的方案是參考腫瘤模型系統，根據腫瘤的時空異質性和微環境模擬生理學和病理生理學條件的情況來對投送系統加以改進。這種基於NP遞送優化方法將為使用更精確的基因組編輯工具（例如基於CRISPR / Cas9的系統）遞送基因構建體鋪平道路。

參考文獻

P.K. Suresh. Tumor Heterogeneity: An Important Determinant for Efficacy and Safety in Nanoparticle Anticancer Gene Therapy.

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