《Pathology - Research and Practice》:Progress in Nanotechnology-Based Strategies to Enhance Tamoxifen Therapy for Breast Cancer Management
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乳腺癌内分泌治疗中他莫昔芬存在脂溶性高、水溶性差、首过代谢显著、全身毒性大及耐药性等问题,纳米颗粒递送系统通过改善溶解性、靶向递送、调控释放及降低毒性等机制有效克服这些挑战,并显示协同治疗潜力。
Karthik Mangu | Aashna Nimish Gandhi | Md. Rizwanullah
Kognovate Education and Research, Bionest, Avishkaran (NIPER), 海得拉巴-500037, 泰伦甘纳邦, 印度
摘要
乳腺癌(BC)仍然是全球女性癌症相关死亡的主要原因,其中雌激素受体阳性(ER
+)肿瘤是最常见的亚型。他莫昔芬(TMX)作为一种选择性雌激素受体调节剂,几十年来一直是ER
+乳腺癌治疗的基石。然而,由于其高脂溶性、低水溶性、全身毒性、脱靶效应以及耐药性的出现,其临床应用受到了限制。近年来,基于纳米粒子(NPs)的药物递送方法作为一种有前景的途径,有助于克服这些挑战并增强TMX的治疗潜力。这些纳米粒子不仅提高了药物的溶解度和生物利用度,还显示出显著的效果,如逆转耐药性、延长血浆半衰期、显著抑制肿瘤生长以及降低全身毒性,从而凸显了其在乳腺癌临床转化中的潜力。本文批判性地分析了传统TMX治疗的局限性,并评估了各种基于纳米粒子的策略在克服这些障碍中的作用。此外,我们还探讨了多功能纳米粒子同时递送TMX与其他治疗药物的潜力,以实现协同效应并规避耐药性。总体而言,本文强调了基于纳米粒子的TMX递送系统的变革潜力,并为未来乳腺癌的临床应用提供了展望。
缩写说明
- BCS
- 生物制药分类系统
- BC
- 乳腺癌
- EPR
- 增强渗透性和滞留
- ER
- 雌激素受体
- Erα
- 雌激素受体α
- Erβ
- 雌激素受体β
- ERE
- 雌激素反应元件
- FDA
- 美国食品药品监督管理局
- IC50
- 半数抑制浓度
- HR+
- 激素受体阳性
- HER2
- 人表皮生长因子受体2
- MDR
- 多药耐药性
- NEs
- 纳米乳液
- NPs
- 纳米粒子
- NLCs
- 纳米结构脂质载体
- PCL
- 聚己内酯
| PLA | - 聚乳酸
| PLGA |
他莫昔芬(TMX):乳腺癌治疗的基石
他莫昔芬(TMX)由Dora Richardson于1962年在英国帝国化学工业公司首次合成[24]。作为一种选择性雌激素受体调节剂(SERM),TMX在乳腺癌治疗中发挥了重要作用,已有超过四十年的历史[25]。由于其对HR
+乳腺癌的优异疗效,它在早期和晚期疾病的治疗中都至关重要。TMX通过与雌激素受体竞争性结合来发挥其治疗效果。
传统TMX递送方法面临的挑战
传统的TMX递送方法存在若干挑战,这些挑战可能影响治疗效果和患者的依从性。一个关键问题是TMX的水溶性极低(0.3 mg/L)且脂溶性高(logP ≈ 6.3),导致其在胃肠道中的溶解和吸收不稳定。此外,通过细胞色素P450同工酶(CYP3A4、CYP2D6、CYP2C9)的广泛首过代谢,其口服生物利用度仅约为20-30%[34, 35]。值得注意的是,CYP2D6的代谢作用尤为显著。
纳米技术在TMX递送中的应用:治疗 rationale
将纳米技术应用于医学称为纳米医学。它涉及开发能够携带药物并将其递送到体内目标部位的纳米级载体[48]。纳米医学为克服传统疗法的局限性提供了创新解决方案。纳米技术促进了纳米级药物递送系统(即纳米粒子)的设计与开发,这些纳米粒子具有独特的物理化学性质,如高表面积与体积比。
纳米粒子在乳腺癌治疗中的靶向递送
了解肿瘤血管结构对于设计能够有效靶向癌细胞/组织的纳米粒子至关重要。肿瘤血管存在显著的结构和功能异常,包括紊乱的血管结构、过度且异常的分支、大的孔隙以及淋巴引流受阻和血流不均[59, 60]。这些异常导致血管高度通透,这种现象称为EPR效应,为纳米粒子的应用提供了基础。
用于TMX递送的不同类型的纳米粒子
如第3节所述,由于TMX的物理化学性质和药代动力学特性,传统递送方法的治疗效果有限。为了克服这些问题,需要开发能够提高溶解度、实现可控释放和选择性肿瘤靶向的递送系统。基于脂质和聚合物的不同类型的纳米粒子应运而生。
纳米粒子与其他抗癌药物的联合递送
纳米载体在抗癌药物的联合递送中显示出巨大潜力。纳米粒子可以设计用于同时封装具有互补或不同作用机制的药物,从而实现向肿瘤组织的同步递送[138, 139]。此外,纳米粒子还能提高耐药细胞的抗癌分子敏感性,并增强其通过被动或主动机制穿透实体肿瘤的能力[140]。
临床转化中的挑战
尽管TMX纳米粒子在ER+乳腺癌的临床前研究中取得了优异结果,但仍需解决若干挑战才能将其转化为临床实践。这些挑战涉及制造、生物学、监管和患者相关方面。
未来展望
基于纳米技术的TMX递送系统的进步为解决ER+乳腺癌传统内分泌治疗的局限性提供了变革机遇。未来的研究需要从概念验证转向临床可转化的、以患者为中心的纳米医学,整合工程精度、机制靶向和预测建模。当务之急是合理设计多功能纳米粒子。
结论
他莫昔芬无疑改变了ER+乳腺癌的治疗方式,但其临床应用仍面临关键的药代动力学和药效学障碍。基于纳米粒子的递送系统通过精确靶向、提高溶解度、控制药物释放和降低全身毒性,为解决这些挑战提供了新的途径。不同类型的脂质和聚合物基纳米粒子的多样性使得TMX的递送更加灵活,新兴策略包括被动和主动靶向等。
数据可用性
本手稿不适用相关数据。
资金支持
无
伦理声明
本手稿不适用相关伦理声明。
作者贡献声明
Karthik Mangu:撰写初稿、方法论设计、实验实施、数据分析、概念构建。
Aashna Nimish Gandhi:撰写初稿、方法论设计、实验实施、数据分析。
Md. Rizwanullah:审稿与编辑、结果可视化、验证、监督及资源协调。
利益冲突声明
作者声明没有利益冲突。
致谢
本手稿中的图表使用BioRender.com工具制作(https://biorender.com/)。