基于微针的局部光热疗法促进白色脂肪组织褐变及对抗肥胖的纳米医学研究

研究人员针对泌尿生殖系统肿瘤（占所有恶性肿瘤20-25%）治疗中药物递送效率低、靶向性差等难题，系统综述了纳米药物（NMs）在膀胱癌、前列腺癌等疾病中的应用。通过分析纳米药物的循环-积累-穿透-内化-释放（CAPIR）过程，提出优化表面修饰、肿瘤微环境（TME）重塑等策略，并探讨了人工智能辅助设计的创新方向，为改善患者生存率和生活质量提供新思路。

　　

泌尿生殖系统肿瘤作为威胁人类健康的重大疾病，占全球恶性肿瘤发病率的20-25%，其高死亡率和高复发率对临床治疗提出严峻挑战。尤其对于有生育需求的年轻患者，如何在保证疗效的同时降低治疗损伤成为关键难题。传统化疗药物面临被单核吞噬系统（MPS）快速清除、肿瘤组织渗透不足等瓶颈，而纳米药物（NMs）因其独特的尺寸效应和功能可设计性，为突破这些限制带来了新希望。

中国医科大学附属第四医院泌尿外科的研究团队在《Materials Today Bio》发表综述，系统阐述了纳米药物在泌尿生殖系统肿瘤治疗中的最新进展。研究人员通过分析纳米药物的CAPIR（循环-积累-穿透-内化-释放）级联过程，揭示了尺寸、形状、电荷等物理化学性质对药物递送效率的影响机制；针对不同肿瘤的生理屏障特点，提出了黏膜粘附、受体靶向等精准递送策略；并创新性地探讨了人工智能在纳米药物设计中的应用前景。

关键技术方法包括：1）纳米药物生物转化过程分析（CAPIR模型）；2）肿瘤微环境响应型纳米载体设计（如pH敏感型、酶响应型）；3）跨上皮转运技术（使用肿瘤穿透肽iRGD等）；4）人工智能辅助的纳米药物优化（QSAR/QSPR模型）。

【2. 纳米药物的生物转化过程】

研究系统阐述了纳米药物从血液循环到肿瘤细胞内释放的五个关键环节：6-100 nm的中等尺寸颗粒可平衡肾脏清除和肝脏截留；表面PEG修饰能延长循环时间；通过增强渗透滞留（EPR）效应或主动靶向（如PSMA配体）实现肿瘤蓄积；利用质子海绵效应促进内涵体逃逸。

【3. 泌尿生殖系统肿瘤的应用】

在膀胱癌中，硫醇化壳聚糖纳米粒通过二硫键与黏膜层共价结合，药物滞留时间延长24小时；前列腺癌治疗采用叶酸（FA）双靶向策略，对PSMA阳性细胞摄取效率提升3倍；肾癌采用可肾脏清除的金纳米簇（<6 nm），避免单核吞噬系统清除；宫颈癌通过β-环糊精纳米凝胶打开上皮紧密连接，增强紫杉醇穿透性。

【4. 挑战与前景】

尽管已有21种纳米药物进入临床试验，但面临载药量低（<5%）、生产成本高（批次差异达30%）等产业化难题。研究提出通过器官芯片模拟肿瘤微环境、人工智能辅助设计（如GANDA模型预测肿瘤内分布）等创新方案，并强调需建立国际统一的纳米药物评价标准。

该研究的重要意义在于：首次系统总结了纳米药物在整个泌尿生殖系统肿瘤中的应用全景，创新性提出针对不同肿瘤生理特点的递送策略。特别是对膀胱通透性屏障、前列腺癌靶向治疗等关键问题的解决方案，为临床转化提供了明确方向。人工智能与纳米医学的交叉融合，有望加速实现"量体裁药"式的个性化肿瘤治疗，将五年生存率提高15-20%。研究团队强调，未来需要加强多学科协作，重点突破肿瘤异质性导致的耐药难题，推动纳米药物从实验室走向临床。