中国科大生物医学工程学院提出EPAV效应更新纳米药物肿瘤递送理论

　　

中国科大生物医学工程学院提出EPAV效应更新纳米药物肿瘤递送理论

 近期，生物医学工程学院王育才教授与蒋为教授团队在《自然·纳米技术》（Nature Nanotechnology）发表题为“Nanoparticles reach metastatic tumours via enhanced permeability of adjacent vessels”的研究论文。该研究提出了一种区别于经典增强渗透与滞留效应（Enhanced Permeability and Retention, EPR effect）的全新纳米药物递送模式——相邻血管渗透性增强效应（Enhanced Permeability of Adjacent Vessels, EPAV effect）。研究揭示，早期微转移瘤并非纳米药物难以到达的“孤岛”，而是能够通过相邻正常血管建立独特的物质交换通路，为理解纳米药物在早期转移灶中的体内行为提供了新的理论框架。

 恶性转移是癌症相关死亡的主要原因，决定患者预后的往往并非原发肿瘤本身，而是临床上难以发现和彻底清除的早期微转移瘤。目前，纳米医学领域关于肿瘤递送的经典理论主要建立在EPR效应基础之上，即纳米颗粒可通过肿瘤异常新生血管的高通透性进入肿瘤组织，并因淋巴回流受限而在局部滞留。然而，这一经典递送模式本质上依赖于肿瘤自身血管系统，因此主要适用于已经形成较成熟血管结构的实体瘤。相比之下，早期微转移瘤通常仅由少量肿瘤细胞构成，甚至尚未形成自身血管，其物质交换方式与原发肿瘤存在显著差异。因此，传统基于肿瘤血管异常渗漏建立的递送模型，难以充分解释纳米药物与早期微转移灶之间的相互作用机制。长期以来，无血管化微转移瘤中是否存在有效的纳米药物递送通路及其作用机制，仍缺乏系统性认识。

 研究团队通过建立高分辨率活体显微成像平台，并结合三维电子显微成像、组织力学检测及转录组测序分析，系统解析了纳米药物与不同阶段转移瘤血管系统之间的相互作用。研究发现，尽管早期微转移瘤尚未形成自身血管系统，纳米颗粒仍能够高效富集于病灶区域。进一步机制研究表明，在转移瘤形成过程中，肿瘤细胞外基质持续重塑并导致局部组织硬度升高，使相邻肝血窦内皮细胞承受逐渐增强的机械压缩应力，进而激活整合素β1–RhoA–ROCK–F-actin机械转导通路，引发细胞骨架重排和细胞连接破坏，最终诱导相邻正常肝血窦血管发生异常渗漏。由此，微转移瘤可通过相邻血管渗透性增强建立一条连接血管系统与无血管病灶的纳米药物递送通路。

研究示意图：纳米颗粒通过EPAV效应在早期无血管微转移瘤中高浓度富集

 该研究拓展了传统EPR理论的认知边界，证明即使在尚未形成自身血管的微转移阶段，纳米药物仍可通过相邻血管渗透性增强效应在病灶区域实现高效富集。这一发现不仅为理解纳米药物在早期转移灶中的体内转运规律提供了新的理论基础，也为癌症微转移的早期诊断、精准治疗以及新一代纳米药物递送系统设计开辟了新的研究方向。

论文链接：https://www.nature.com/articles/s41565-026-02171-8