肿瘤

Bioact Mater | 免疫疗法新动态:纳米科技重塑肿瘤免疫微环境

作者:医学论坛网 来源:医学论坛网 日期:2024-05-24
导读

         肿瘤微环境(TME)的复杂性一直是癌症治疗的主要障碍,最新发布的一项科研成果揭示了纳米技术在调节肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)极化方面的潜力,为消化系统肿瘤的治疗开辟新路径,也为开发新型免疫治疗策略提供了科学依据,推动肿瘤治疗的个性化和精准化发展。

关键字:  肿瘤微环境 

        【CMT&CHTV 文献精粹】

        导语:肿瘤微环境(TME)的复杂性一直是癌症治疗的主要障碍,最新发布的一项科研成果揭示了纳米技术在调节肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)极化方面的潜力,为消化系统肿瘤的治疗开辟新路径,也为开发新型免疫治疗策略提供了科学依据,推动肿瘤治疗的个性化和精准化发展。

        免疫治疗在消化系统肿瘤中的应用受到限制,肿瘤相关巨噬细胞(TAMs)作为TME中的关键细胞群体,其在肿瘤进展中扮演着重要角色,关键在于如何有效调控TAMs以改善治疗效果。

 

        2024年4月,《Bioact Mater》杂志发表了题为《Nanomaterials modulate tumor-associated macrophages for the treatment of digestive system tumors》一文中,纳米粒子提供了独特的解决方案。因其独特的尺寸、形状和表面特性,能够有效地穿透肿瘤细胞,改善药物递送效率,并且可以被设计为携带免疫激活剂或免疫调节剂,直接作用于TAMs。该文详细讨论了纳米粒子在重塑TME和增强免疫治疗效果方面的前景。

        研究方法

        本文是一项系统性综述,旨在探讨纳米材料如何调控TAMs以治疗消化系统肿瘤。研究通过搜集和分析近年来的文献资料,结合实验室研究和临床试验的数据,对纳米材料在调控TAMs中的作用机制、应用策略及其在不同消化系统肿瘤治疗中的潜力进行了全面评估。

        内容概述

        纳米材料的靶向药物递送

        纳米材料通过封装、插层、吸附、聚合、凝聚或耦合反应将药物载入或附着于其表面,实现了对TAMs的靶向药物递送。例如,通过声、光、热和磁系统的控制,纳米材料能够在特定的时间和空间释放药物,显著提高药物疗效。这一策略在治疗胃癌(GC)中尤为重要,其中M2型TAMs的高浸润与GC的侵袭性和转移性密切相关。

        TAMs极化调节的分子机制

        既往研究揭示了纳米材料通过调节STAT和NF-κB信号通路来促进M2型TAMs向M1型的转变。在一项研究中,通过上调双特异性磷酸酶2(DUSP2)来抑制STAT3的磷酸化,进而减少M2型TAMs的极化,抑制了GC细胞的侵袭和迁移。此外,通过激活NF-κB信号通路,纳米材料能够促进M1型巨噬细胞相关蛋白的表达,如在GC组织中,ROS( Reactive oxygen specie)含量的降低导致TAMs极化向M2型,而通过使用人血清白蛋白-金(III)硫脲复合物(HAS-Au NPs)增加ROS的生成,促进了M2型向M1型的转变。

 

        纳米材料在不同肿瘤治疗中的应用

        作者总结了纳米材料在多种消化系统肿瘤治疗中的应用。在结直肠癌(CRC)治疗中,纳米材料通过调节NF-κB信号通路,激活Toll样受体(TLRs),促使M2型TAMs向M1型的转变。在肝细胞癌(HCC)治疗中,通过抑制CXCR4-SDF1α信号通路和降低ROS水平,纳米材料减少了TAMs的浸润,从而抑制了HCC的发展。

        宏观phage衍生纳米材料的新兴角色

        作者还强调了巨噬细胞衍生纳米材料在肿瘤治疗中的新兴作用。例如,巨噬细胞外泌体通过递送miR-21,增加了PDCD4的表达,导致胃癌细胞凋亡。此外,巨噬细胞膜包被的纳米颗粒和基于巨噬细胞的微机器人在提高药物递送效率、增强免疫反应以及改善TME方面展现出巨大潜力。

        尽管纳米材料在TAMs调控中展现出巨大潜力,但作者指出,其临床转化过程中仍面临挑战。例如,纳米材料的设计需要进一步提高以确保其靶向性和生物相容性。此外,纳米材料的长期生物安全性和药效动力学特性仍需在临床试验中进行验证。

        总结

        本综述全面、系统地阐述了纳米材料在调控TAMs和治疗消化系统肿瘤中展现出巨大的应用潜力,同时也面临包括纳米材料的设计、药物载荷效率、靶向准确性以及长期生物安全性等挑战。未来的研究需要深入探索纳米材料与TAMs相互作用的分子机制,优化纳米材料的设计以提高治疗效果,并在临床试验中进一步验证其安全性和有效性。也期待纳米材料成为治疗消化系统肿瘤的有力工具,为患者带来新的希望。

        参考文献

        Li H, Wang S, Yang Z, et al. Nanomaterials modulate tumor-associated macrophages for the treatment of digestive system tumors [J].Bioact Mater. 2024;36:376-412. Published 2024 Mar 20. doi:10.1016/j.bioactmat.2024.03.003

        编辑:且行

        二审:清扬

        三审:碧泉

        排版:半夏

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