《Advanced Drug Delivery Reviews》:Polymer-based nanomedicines: Supporting multimodal approaches to glioblastoma Multiforme treatment
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聚合物纳米药物在克服胶质母细胞瘤的血脑屏障、肿瘤异质性和免疫抑制微环境方面展现潜力,综述总结了其促进药物递送、多模态治疗整合及预临床模型验证的进展,并展望临床转化前景。
Amina Benaicha-Fernández | Stuart P. Atkinson | Inmaculada Conejos-Sánchez | Maria Medel | María J. Vicent
聚合物治疗实验室,费利佩亲王研究中心(CIPF),Eduardo Primo Yúfera大街3号,瓦伦西亚46012,西班牙
摘要
多形性胶质母细胞瘤(GBM)仍然是影响中枢神经系统(CNS)的最具侵袭性和致命性的癌症之一,其在有效诊断、治疗和监测方面存在重大障碍,这些障碍包括血脑屏障的存在、肿瘤异质性以及肿瘤微环境的免疫抑制作用。基于聚合物的纳米药物作为一种有前景的方法,能够克服这些障碍,为GBM患者提供创新的靶向诊断和治疗策略。本文首先概述了GBM为何仍然是一个诊断和治疗的挑战,然后总结了近期的一些重要研究,这些研究探讨了如何利用聚合物和多肽来促进血脑屏障的穿透、肿瘤的积累以及获得积极的治疗效果。此外,我们还讨论了聚合物/多肽在GBM多模式疗法开发中的应用,包括化疗药物与分子靶向药物的联合使用,探讨了它们如何支持将光疗和免疫疗等不同治疗方式整合到一个平台中,以及它们如何应用于新型GBM诊疗策略的开发。我们还通过研究复杂的体外和体内模型,讨论了基于聚合物的GBM治疗方法的临床前验证。最后,我们对纳米药物在GBM治疗领域的未来前景进行了展望,描述了新兴的治疗策略以及如何提高通常较为复杂的基于聚合物的纳米药物的临床转化率。总体而言,我们认为这篇综述为基于聚合物的纳米药物在GBM治疗中的重要性提供了有力的证据。
章节摘录
为什么多形性胶质母细胞瘤仍然是一个诊断和治疗的挑战
多形性胶质母细胞瘤(GBM)是一种具有侵袭性和致命性的原发性脑肿瘤[1,2],占胶质瘤(由脑/脊髓胶质细胞形成的原发性肿瘤)的约57%,以及原发性恶性中枢神经系统(CNS)肿瘤的约48%[3, [4], [5]]。尽管经过数十年的研究,并在多模式治疗(包括手术、放疗、全身性治疗如化疗、靶向治疗和支持性护理)方面取得了显著进展,但GBM的整体预后仍然不佳。
胶质母细胞瘤患者面临的诊断和治疗挑战
GBM具有独特的解剖学和生理学特征,这些特征使其表现出强烈的侵袭性,同时也使得诊断和有效治疗策略的开发变得复杂(见图2)。缺乏有效的早期诊断方法是疾病管理中的主要挑战。目前的方法主要依赖于临床表现、神经影像学检查和组织病理学分析;不幸的是,这些方法往往只有在疾病发展到一定阶段时才能应用。
探索聚合物促进血脑屏障穿透和肿瘤积累的潜力
开发出高效、能够增强穿透血脑屏障能力的基于聚合物的纳米药物仍然是GBM治疗和诊断中的关键挑战。改进的释放动力学、增强的稳定性以及表面修饰的可能性只是使用聚合物作为药物载体或在纳米药物中应用聚合物成分的一些优势[20,69]。生物相容性和可生物降解的聚合物是用于脑部递送的理想候选材料。
聚合物如何支持GBM多模式治疗平台的发展
在GBM治疗中使用各种聚合物成分的纳米药物提供了多种策略来应对肿瘤的固有抗性和复杂性。聚合物成分能够将多种治疗剂和功能整合到单一纳米药物平台中,这使它们成为设计多模式治疗方案的有希望的工具。在GBM治疗中应用聚合物成分的多模式疗法包括多种策略:
基于聚合物的GBM治疗方法的临床前验证
纳米药物中的聚合物成分不仅仅作为简单的赋形剂存在,它们可以主动与生物系统相互作用,控制药代动力学和药效学特性,从而对治疗效果产生关键影响。选择合适的聚合物成分与所选活性成分本身一样重要;因此,需要标准化的技术和可靠/可重复的模型来模拟体内环境,以便进行有效的验证。
当前挑战与未来展望
尽管经过数十年的研究,GBM仍然是一种极其致命的癌症,我们的总体生存率仅有微小的提高。最近在分子谱分析、药物递送技术和肿瘤建模方面的进展为改变这一状况奠定了基础;然而,要将这些进展转化为实际的临床成果,需要重新调整当前的研究重点,并采取综合性的多学科治疗开发方法。过去已有超过1200项临床试验在进行中。
结论
GBM仍然是最具侵袭性和致命性的癌症之一,其致病因素包括显著的异质性、侵袭性生长、免疫抑制性的肿瘤微环境以及血脑屏障的保护作用。根据2021年世界卫生组织的分类标准,GBM现在仅限于IDH野生型肿瘤,其诊断依据包括组织学特征(如坏死或微血管增生)或特定的分子改变(如TERT启动子突变、EGFR扩增等)。
致谢与资金来源
ABF感谢西班牙癌症研究协会(AECC)提供的博士学位资助(参考编号PRDVA222470BENA)以及ICS提供的AECC青年学者资助(参考编号INVES211323CONE)。同时,我们也感谢西班牙科学、创新与大学部(PID2023-152459OB-I00)以及通过GVA创新部门(Pol@Mets,参考编号MFA/2022/065)提供的NextGeneration EU i+d+I资助。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能会影响本文所述的工作。