聚合物因其物理化學性質可調及結構多樣性等特點,在抗癌藥物遞送及腫瘤靶向化療領域獲得了廣泛的關注。其中以聚合物前藥及聚合物納米粒子為主的納米體系發展迅速,目前已有20多個產品成功轉化至臨床階段。眾所周知,系統給藥的聚合物納米載體需經歷血液循環、腫瘤富集、腫瘤穿透、細胞攝取和細胞內藥物釋放五個步驟才能到達其作用部位。然而,每個遞送階段對納米載體的要求明顯不同,且經常相互矛盾,譬如血液循環與細胞攝取之間的“PEG和電荷困境”、血液循環與腫瘤穿透之間的“尺寸困境”、以及細胞外藥物保留與細胞內藥物釋放之間的“穩定性困境”等。
面對這些問題和挑戰,研究者們利用獨特的腫瘤微環境及細胞內信號,開發了可在腫瘤組織和腫瘤細胞內改變性質的生物響應性聚合物以促使納米載體克服多重遞送屏障,從而提高抗腫瘤療效。鑒于近年來生物響應性聚合物前藥和納米粒子在腫瘤靶向治療領域取得的重要進展以及課題組在該領域的研究探索,蘇州大學鐘志遠教授和孫歡利副教授受邀在ACS Macro Letters上發表題為“Biological Stimuli-Sensitive Polymer Prodrugs and Nanoparticles for Tumor-Specific Drug Delivery”的視點文章以紀念高分子科學誕生100周年。
生物響應性聚合物前藥和納米粒子可以在腫瘤組織或腫瘤細胞內的獨特信號作用下實時響應,實現“定點遞送”,具有病人依從性好及治療費用低等優點。一方面,腫瘤微環境響應性納米粒子在循環過程中具有隱形表面,而在到達腫瘤組織后可發生PEG殼層脫落、電荷反轉、靶向配體活化和尺寸變化等,有利于克服“PEG和電荷困境”及“尺寸困境”,實現腫瘤靶向和高效腫瘤富集。另一方面,細胞內刺激響應的聚合物前藥和納米粒子可以解決“穩定性難題”,實現藥物的定點釋放并改善治療效果。此外,兼具腫瘤微環境和細胞內信號響應的聚合物納米體系展示了更加高效的藥物遞送和抗腫瘤效果。本文章概述了生物響應性聚合物前藥和納米粒子的設計策略及最新研究進展。同時,全面分析了生物響應性聚合物納米藥物的優勢和不足,重點討論了其在臨床轉化中面臨的挑戰,并為生物響應性聚合物納米藥物的后續開發提供了一定的建議和思路。
以上工作得到了國家自然科學基金、江蘇省自然科學基金等項目的資助。
原文鏈接:https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsmacrolett.0c00488
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