综述:影像引导下超越增强渗透滞留效应(EPR)的肿瘤药物递送策略

【字体: 时间:2025年07月15日 来源:Biochemical and Biophysical Research Communications 2.5

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  这篇综述系统探讨了超越传统EPR效应的肿瘤靶向递送策略,提出通过患者分层(组织学/组学标志物、诊疗一体化)、主动靶向(ATR)、药理性/物理性(超声微泡、热疗)微环境调控等多维度协同方案,显著提升纳米药物在肿瘤异质性环境中的递送效率。

  

影像引导下的肿瘤靶向递送革命

Abstract

肿瘤内不成熟高渗透血管与活跃的内皮细胞转运,结合受损的淋巴清除和肿瘤相关巨噬细胞的摄取,共同促成抗癌药物的肿瘤蓄积。这种被称为"增强渗透滞留(EPR)"和"主动转运滞留(ATR)"的效应在纳米药物中尤为显著。然而EPR存在肿瘤间和患者间的高度异质性,限制了基于EPR的药物递送系统(DDS)疗效。本综述系统探讨了优化EPR递送的创新策略。

Introduction

被动靶向依赖EPR效应,通过肿瘤血管高渗透性和淋巴引流障碍实现纳米药物蓄积。但实际仅0.7%的纳米载体能有效富集,且受物理屏障限制。主动靶向虽能增强细胞摄取,但可能因肝脏清除加速而降低蓄积。近年发现的ATR机制揭示,约21%的内皮细胞(N-TECs)通过小窝介导的转胞吞作用主导纳米载体转运,这为设计新型递送系统提供了方向。

Stratification of patients to therapy

患者分层是精准医疗的核心。通过组织学标志物(血管密度、巨噬细胞浸润)和组学分析可预测纳米药物蓄积。诊疗一体化方案如89Zr标记的核交联聚合物胶束,能实时定量转移灶药物分布。临床数据显示,铁氧化物纳米颗粒MRI信号与脂质体伊立替康疗效显著相关,为分层提供实用工具。

Histological and omics biomarkers

血管和巨噬细胞双标志物模型在16种临床前模型和患者样本中验证有效。深度学习对H&E染色切片分析可预测微卫星不稳定性,类似方法或可拓展至纳米药物预测。多模态影像组学(CT、超声弹性成像)结合胶原I染色,能准确区分金纳米颗粒高低蓄积肿瘤。

Theranostics

动态监测揭示:三周连续成像显示EPR持续增强者疗效更佳。临床研究证实88%患者肿瘤存在脂质体蓄积,但异质性高达2.7%-53%/kg。核心交联胶束能在50%转移灶实现精准靶向,PET定量与病灶药物浓度高度吻合。

Priming the tumor microenvironment

肿瘤微环境包含血管、ECM和免疫细胞构成的递送屏障。通过血管正常化(抗VEGF、CCL2抑制剂)可改善灌注,但需平衡促肿瘤风险。ECM重塑策略(地塞米松脂质体、Fasudil)在胰腺癌中显著增强吉西他滨/Abraxane疗效。

Pharmacological priming

低剂量抗血管药物(西仑吉肽)通过αvβ3整合素抑制促进血管成熟。促红细胞生成素通过促血管生成提高卡铂蓄积。地塞米松脂质体降低胶原密度,使Doxil疗效提升。Rho激酶抑制剂Fasudil在富含基质的胰腺癌中展现协同效应。

Physical priming

热疗(40-42°C)联合热敏脂质体可实现肿瘤局部爆发释药。放疗诱导内皮凋亡,增加HPMA共聚物蓄积。超声微泡(MB)介导的声穿孔技术:

• 临床研究显示胰腺癌患者对吉西他滨耐受性提升

• 蛋白MB可短暂开放血脑屏障(钆造影剂MRI验证)

• 聚合物MB包载USPIO实现磁共振引导的精准渗透

• 脂质体/mRNA-MB复合物实现血管周特异性转染

Conclusion

EPR效应仍是基石,但需结合ATR机制、微环境调控和个体化策略。药理性干预与影像引导的物理调控(特别是超声微泡技术)为突破递送屏障提供新范式。未来需加强转化研究,将实验室发现转化为临床获益方案。

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