基于超分子纳米递送系统的精准医疗研究进展

doi:10.7503/cjcu20240267

摘要/Abstract

摘要：

癌症已成为全球公共卫生安全的最主要威胁之一, 严重危害人类的健康和生命安全. 现行的多元化抗肿瘤疗法（如化疗、放疗、光疗和免疫疗法等）已取得重大临床研究进展, 但其严重的毒副作用以及不可控的药物释放行为等因素往往导致抗肿瘤疗效不佳. 因此, 如何有效精准递送药物实现按需给药, 并缓解对正常组织的不良反应是临床研究亟待解决的难题. 近年来, 纳米药物递送系统由于其高载药量、低毒副作用、可控的药物释放性能以及良好的靶向性等优点备受关注. 其中, 基于超分子化学组装的纳米递送体系具有独特的动态可调谐相互作用, 使得其对环境的微小变化较为敏感, 有利于实现其在肿瘤病灶部位的受控形变, 从而达到药物控释的目的, 实现精准医疗. 本文综合评述了超分子纳米递送系统的最新进展, 包括不同类型的超分子纳米递送体系的构建、超分子纳米递送系统的药物控释策略以及超分子纳米递送系统的生物应用. 最后, 探讨了超分子纳米递送系统的精准医疗前景和关键挑战.

关键词: 纳米药物递送, 超分子自组装, 精准医疗, 药物控释, 肿瘤治疗

Abstract:

Cancer is a major threat to healthcare and people’s wellbeing worldwide. Despite the accumulative progress in current antitumor therapies including chemotherapy， radiotherapy， phototherapy and immunotherapy， cancer treatment still remains a major clinical challenge due to insufficient anticancer potency and serious side effects， which are largely associated with the uncontrollable drug release behavior. Therefore， targeted and controlled delivery of anticancer therapeutics to the tumor site emerges as a crucial task to improve tumor inhibition efficacy while alleviating adverse effects to normal cells and tissues. In recent years， drug-delivery nanosystems have gained much attention owing to its high drug loading capacity， low side effects， controllable drug release performance and good targeting effects. Among those emerging drug-delivery nanotechnologies based on supramolecular self-assembly are particularly attractive for cancer therapy on account of the unique dynamic and reversible interaction modes， which endow sensitivity to even small changes in the ambient environment. Based on the above knowledge， this review summarizes the latest progress of supramolecular delivery nanosystems， including the construction of different types of supramolecular nanostructures， controlled drug release strategies through harnessing supramolecular chemistries and biological applications of supramolecular drug delivery nanosystems. In addition， the prospect and key challenges of supramolecular drug delivery nanotechnology for precision cancer therapy are further discussed.

Key words: Drug delivery nanotechnology, Supramolecular self-assembly, Precision medicine, Controlled drug release, Tumor therapy

中图分类号:

O632

TrendMD:

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图/表 6

Fig.2 Schematic illustration showing the fabrication process and antitumor mechanism of the MCDP@Bif(A)[68], schematic diagram of the preparation MOF⁃CpG⁃DMXAA and its mechanism on boosting anticancer immunity(B)[69]（A） Copyright 2023， Wiley⁃VCH；（B） Copyright 2023， Wiley⁃VCH.

Fig.3 Construction of the sequentially pH⁃responsive DOX delivery nanosystem(A)[112], co⁃assembly process of Pt@DNPs(B)[113], mechanism of the pH⁃responsive anti⁃angiogenic nanodrug delivery system(C)[114], illustrative scheme of the preparation and application of nanocarriers(D)[118]（A） Copyright 2021， American Chemical Society；（B） Copyright 2021， Elsevier；（C） Copyright 2023， Elsevier；（D）Copyright 2022， American Chemical Society.

Fig.4 Schematic illustration of the synthesis and antitumor mechanism of CPT⁃Pt(IV) NPs(A)[124], the construction of NP2 drug delivery nanosystem and its tumor⁃killing effect(B)[125], schematic diagram of the synthetic procedure of CPT⁃NPs(C)[126]（A） Copyright 2022， Elsevier；（B） Copyright 2023， Elsevier；（C） Copyright 2021， Elsevier.

Fig.5 Synthetic procedure of the dual⁃emissive upconverting nanosystem and its antitumor mechanism(A)[149], schematic illustration of the preparation and functionalization of MDNCs(B)[153], on⁃ demand activation of the protein⁃based nanoassembly in TME enhancing the immune response of poorly immunogenic solid tumors(C)[154]（A） Copyright 2020， Elsevier；（B） Copyright 2013， Elsevier；（C） Copyright 2022， Springer Nature.

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