【綜述】Semin Cancer Biol丨靶向炎癥通路用于腫瘤治療的外泌體納米藥物的現(xiàn)狀和未來展望

間充質干細胞、免疫細胞、外泌體源頭實驗室
納米藥物因其作為遞送特異性靶向腫瘤部位的化學治療劑的載體而受到廣泛關注,其中外泌體由于具有低毒性、第免疫原性和避免單核吞噬細胞系統(tǒng)的清除,可以有效地用作仿生、生物工程和仿生藥物遞送解決方案。近日,來自沙特阿拉伯伊瑪目阿卜杜勒拉赫曼·本·費薩爾大學的研究人員在Seminars in Cancer Biology雜志上發(fā)表綜述,介紹了外泌體作為藥物遞送系統(tǒng)在癌癥治療中的進展和應用,目的將外泌體設計為一種副作用最小的癌癥治療工具。?
惡性腫瘤是世界上最難以解決的疾病之一,2020年數(shù)據(jù)顯示,在各種惡性腫瘤中,肺癌是的首要死因,其次是結直腸癌、胃癌、肝癌和乳腺癌。據(jù)估計,2040年全球癌癥負擔可能比2020年高出47%(達到2840萬例)。由于COVID-19大流行,癌癥檢測和治療應用開發(fā)速度被放緩。隨著晚期診斷和癌癥死亡率的增加,癌癥發(fā)病率也顯示出短期的下降。手術、放療和化療是最常見的惡性腫瘤治療方法。然而,由于腫瘤細胞對免疫治療逃逸、轉移和耐藥性,癌癥治療的困難正在增加。T細胞療法和樹突狀細胞疫苗等免疫療法被認為是癌癥的第四大治療方法,然而仍然存在各種局限性。目前,計算機斷層掃描、磁共振成像、內窺鏡檢查、X射線成像技術和組織或細胞的形態(tài)學分析(如組織病理學和細胞學)可以幫助診斷癌癥。上述方法雖然已經普及,但良惡性病變的鑒別仍有困難。而且在明確診斷之前,癌細胞可能已經實現(xiàn)了增殖和轉移。最近,納米技術的使用在診斷腫瘤細胞方面表現(xiàn)了更高的靈敏度。金納米粒子和量子點現(xiàn)在被用作納米粒子探針來有效地診斷各種癌癥。
腫瘤抵抗藥物治療、放射治療和免疫學治療是癌癥患者治療失敗和預后不良的關鍵因素。根據(jù)先前的一項研究,異常上調的PI3K/Akt/mTOR 信號對于許多癌癥對常規(guī)療法耐藥的原因。RAS 信號激活與免疫治療期間免疫抗性和腫瘤細胞存活的增加有關。多藥耐藥蛋白-1的表達上調是腫瘤對化療耐藥的常見機制。由于癌癥與代謝紊亂有關,因此與癌基因和其他信號通路的異常激活相關的代謝途徑的改變可能導致放射治療期間的放射抗性。在這篇綜述中,作者討論了幾種癌癥中的腫瘤耐藥性及其相關的信號通路。

【綜述】Semin Cancer Biol丨靶向炎癥通路用于腫瘤治療的外泌體納米藥物的現(xiàn)狀和未來展望

圖:姜黃素脂質體納米載體增強藥物遞送潛力。負載姜黃素的脂質體經歷內體逃逸并將納米顆粒和游離藥物進行細胞質遞送,從而增強治療效果。
納米技術領域的納米療法是指使用納米尺度的粒子來治療各種疾病,提高藥物穩(wěn)定性、藥物溶解度,并以最小的副作用靶向疾病。納米顆粒介導的腫瘤治療具有靶向藥物遞送、基因沉默和腫瘤靶向潛力,受到研究人員的關注。在結腸炎相關結腸癌中,口服CPT-11/CD 納米顆??捎行p少腫瘤生長和腫瘤發(fā)生,減少氧化應激和炎癥。有人提出,CPT-11/CD-NP可通過有效降低炎癥性腫瘤微環(huán)境來治療癌癥和炎癥相關腫瘤。在另一項研究中,將具有白細胞介素8的小干擾 RNA陽離子聚乳酸納米載體用于治療免疫缺陷前列腺癌模型,通過減少腫瘤生長和抑制血管生成而表現(xiàn)出抗腫瘤活性,而沒有任何副作用。在宮頸癌中,在細胞中攝取負載在奧美昔芬中的聚乳酸-乙醇酸納米粒子通過內吞作用介導的途徑發(fā)揮抗腫瘤作用。它降低了宮頸癌細胞系和原位小鼠模型中的線粒體膜電位。在耐藥腫瘤中,巨噬細胞的外泌體負載紫杉醇在Lewis肺癌小鼠模型中優(yōu)先積聚在腫瘤細胞上,實現(xiàn)有效的藥物遞送和抗癌作用。

【綜述】Semin Cancer Biol丨靶向炎癥通路用于腫瘤治療的外泌體納米藥物的現(xiàn)狀和未來展望

圖:基于外泌體的納米藥物作為有效治療策略的多功能工具和藥物遞送的潛在載體。
幾十年來人們探索了很多藥物遞送系統(tǒng),例如脂質體、膠束、樹枝狀大分子和聚合物納米顆粒,以提高治療效果。然而,宿主免疫系統(tǒng)對這些遞送系統(tǒng)的反應性以及急性超敏反應的激活導致治療失敗。外泌體可以作為一種有效的藥物遞送平臺,提高藥物靶向能力并克服與其他遞送系統(tǒng)相關的限制。外泌體具有獨特的特征,例如分子組成和關鍵的免疫原性。它們可以有效地將基因和蛋白質轉移到靶細胞中,抑制血管生成和癌癥轉移??紤]到毒性、免疫原性和單核吞噬細胞系統(tǒng)的快速清除,外泌體提供了治療所需的有效裝載能力,具有增強的生物利用度和極小的不良反應。基于外泌體的納米藥物可作為有效治療策略的通用工具和藥物遞送的潛在載體。與體外合成的其他納米顆粒不同,外泌體可以從宿主細胞中產生,不發(fā)揮細胞毒性作用,且根據(jù)外泌體內部或外部的組成和材料將材料遞送到特定細胞。與其他納米顆粒相比,外泌體具有許多優(yōu)勢,因為它們是自然產生的并參與各種生物和病理過程。在這篇綜述中,作者詳細討論了外泌體以及某些其他納米載體,以及它們在癌癥治療中的潛在治療作用。此外還回顧了致癌和腫瘤抑制蛋白、炎癥及其相關的信號通路以及它們對基于外泌體納米藥物的干擾。
參考文獻:Exosome-based nanomedicine for cancer treatment by targetinginflammatory pathways: Current status and future perspectives. Semin CancerBiol. 2022 Apr 19:S1044-579X(22)00099-2.

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