综述:通过纳米技术介导活性氧生成增强非小细胞肺癌放疗敏感性

【字体: 时间:2025年10月15日 来源:Coordination Chemistry Reviews 23.5

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  本综述系统探讨了纳米技术通过调控活性氧(ROS)生成以增强非小细胞肺癌(NSCLC)放疗敏感性的前沿策略。文章深入解析了ROS介导的细胞死亡机制(如凋亡、坏死性凋亡、铁死亡等),重点评述了多种纳米平台(包括金属纳米材料、载药系统等)在克服传统ROS诱导剂局限性、提升靶向性和疗效方面的突破性进展,为临床转化提供新视角。

  
活性氧与放疗敏感性的调控机制
放疗(RT)通过电离辐射直接破坏DNA或间接诱导活性氧(ROS)生成来杀伤肿瘤细胞。ROS包括自由基(如超氧阴离子O2?、羟基自由基•OH)和非自由基氧化剂(如过氧化氢H2O2、单线态氧1O2)。肿瘤细胞通过激活多种抗氧化系统(如谷胱甘肽GSH、硫氧还蛋白Trx、Nrf2信号通路、PI3K/Akt网络、缺氧诱导因子HIFs)维持氧化还原稳态,导致放射抵抗。靶向这些通路可破坏ROS平衡,增强放疗效果。
纳米技术的优势与策略
传统ROS诱导剂存在溶解性差、靶向性低和系统毒性等问题。纳米技术通过以下特性克服这些局限:可调控的表面功能化、可控药物释放、优异肿瘤穿透性和固有放射增敏效应。纳米策略分为两类:一是固有放射增强型纳米结构(如贵金属、稀土金属、金属氧化物、半导体材料、碳量子点),其物理化学特性可直接促进ROS生成;二是载药纳米系统(如脂质体、聚合物、无机材料载体),可高效递送ROS诱导剂或抗氧化抑制剂。
纳米平台的应用与进展
金属纳米颗粒(如金、银、钆)具有高原子序数,可增强辐射能量沉积,并通过类芬顿反应催化ROS生成。金属氧化物(如二氧化锰、二氧化铈)可消耗GSH并触发氧化应激。碳基纳米材料(如石墨烯量子点)具有光热效应和ROS生成能力。脂质体和聚合物纳米粒可实现药物的靶向递送与控释,例如递送β-拉帕醌或抑制剂以阻断抗氧化通路。
未来挑战与展望
尽管纳米平台展现出巨大潜力,仍面临翻译挑战:需优化生物安全性、降低长期毒性、提高大规模生产重复性;需开发多功能纳米系统以同时实现成像、治疗与疗效监测;需通过临床前模型深入验证机制并探索个体化治疗方案。跨学科合作与创新材料设计将是推动ROS纳米增敏剂临床应用的关键。
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