癌症是全球最难治疗的疾病之一,免疫治疗近年来在癌症治疗中取得了长足进步,美国食品药品管理局已批准了多种肿瘤免疫治疗药物。目前,免疫治疗面临诸多挑战,如特异性不足、细胞毒性、耐药性等。纳米粒子具有粒径小、表面功能稳定等特点,在抗肿瘤治疗中发挥着神奇的功效,聚合物胶束、脂质体、纳米乳剂、树枝状聚合物、无机纳米粒子等纳米载体被广泛应用,以克服癌症治疗中毒性、特异性不足、生物利用度低等缺陷。尽管纳米药物研究广泛,但只有少数纳米药物被批准使用。纳米药物在免疫治疗中的瓶颈或解决方案都需要进一步探索以应对挑战。本综述首先简要概述了几种癌症免疫治疗方法及其优缺点,然后介绍了纳米药物的种类、药物递送策略以及应用进展,最后重点介绍了纳米药物在免疫治疗和嵌合抗原受体T细胞治疗(CAR-T)中的应用及前景,旨在解决免疫治疗中存在的问题,本文的总体目标是深入了解纳米药物的潜在用途并提高免疫治疗的有效性和安全性。
背景和目标:纳米医学和药物输送系统是一个相对较新但发展迅速的科学分支,它研究纳米和微米级材料作为诊断工具或载体,以可控的方式将治疗剂输送到体内的特定目标。由于全身给药面临着一系列无法通过传统方法解决的问题,开发新的治疗方案变得极为重要。结果:在本文中,我们提供了从我们的角度看最有趣和最有前途的策略的信息,这些策略使用不同性质和设计的各种纳米和微载体组合物、特殊的物理化学放大器、各种设备和方法来优化药物输送过程。本综述简要介绍了纳米医学和药物输送系统领域的最新进展,这些进展是由纳米材料、不同组成的药物载体、特定的物理化学放大器、各种设备和方法领域的最新成果推动的。体内给药的几种基本途径包括注射、植入和透皮给药,为改善局部治疗开辟了新途径,本综述对这几种途径进行了探讨和比较。所有这些途径都具有药物吸收、靶向、延长、时空准确性、减少剂量等诸多方面的优势,必须考虑到这些优势才能为特定疾病的治疗提供正确的方法。结论:本文综述了药物输送载体和装置的侵入性和非侵入性植入,以及透皮途径,这些途径可有效吸收药物,副作用最小。本文讨论的创新药物输送方法为有效治疗各种疾病开辟了道路,尤其是传统方法无法战胜的慢性疾病。尽管透皮给药是一种有前途的非侵入性治疗多种疾病的方法,但通过植入具有双向连接的药物输送装置可以更有效地治疗慢性疾病,这在未来可以大大改善生活质量。微电子、传感器和生物材料等新兴技术的多样性导致医疗行业发生巨大变化,出现了以治疗诊断学方式提供医疗的新系统。关键词:纳米医学、药物输送、治疗诊断学、植入、透皮系统。
癌症纳米药物在联合免疫疗法中显示出良好的前景,迄今为止主要处于临床前阶段,但也已进入临床试验阶段。将纳米药物与免疫疗法相结合旨在通过增强免疫反应级联中的关键步骤,即抗原释放、抗原处理、抗原呈递和免疫细胞介导的杀伤,来强化癌症免疫循环。联合纳米免疫疗法可以通过三种靶向策略实现,即靶向癌细胞、靶向肿瘤免疫微环境和靶向外周免疫系统。纳米免疫疗法的临床潜力最近在一项 III 期试验中得到证实,该试验将纳米白蛋白紫杉醇 (Abraxane ® ) 与阿替利珠单抗 (Tecentriq ® ) 联合用于治疗晚期三阴性乳腺癌患者。在本文中,除了策略和初步(前)临床成功案例外,我们还讨论了纳米免疫疗法中的几个关键挑战。总体来看,纳米药物与免疫疗法相结合正受到广泛关注,预计其将在临床癌症治疗中发挥越来越重要的作用。
Afsaneh Lavasanifar 博士于 2001 年获得阿尔伯塔大学博士学位,目前担任该校药学与制药科学学院教授,同时兼任化学与材料工程系教授。她的研究包括开发药物输送系统以增强治疗效果,特别关注纳米药物以改善癌症治疗。除了学术研究外,Lavasanifar 博士还拥有多项专利,并且还是一家名为“Meros Polymers”的衍生公司的科学首席官兼副总裁,该公司以她实验室开发的技术为基础成立。她还是《分子药剂学》的副主编,以及《材料科学与应用》的编辑委员会成员。 Lavasanifar 博士在其职业生涯中获得了许多奖项和荣誉,包括 2013 年和 2016 年的 TEC 埃德蒙顿创新奖、2009 年的 Sanofi-Aventis/AFPC 新研究员奖以及 2007 年的 GSK CSPS 早期职业奖,以表彰她在药学领域的杰出研究。
自身免疫性疾病已成为全球最常见的慢性疾病之一,影响着约 5-7% 的人口。随着自身免疫性疾病的患病率稳步上升,对抗这些疾病的潜在治疗策略的数量也在不断增加。近年来,针对自身免疫病理的基础研究已导致出现多个细胞靶点,这些靶点提供了新的治疗机会。然而,在获取和特异性对抗失调的自身反应细胞的同时避免全身免疫抑制和其他脱靶效应方面,仍然存在关键挑战。幸运的是,纳米医学的持续进步可能提供应对这些挑战的策略,并将创新的自身免疫疗法带入临床。通过精确的工程和合理的设计,纳米医学可以拥有各种物理化学特性、表面改性和载物,从而可以将治疗剂特异性地靶向病理细胞和器官类型。纳米医学的这些进展已在癌症治疗中得到证实,并且具有在自身免疫治疗中推进应用的广泛潜力。在这篇综述中,我们重点关注如何利用纳米医学的力量治疗全身普遍存在的自身免疫性疾病。我们扩展了自身免疫疗法发展的三个关键领域——避免全身性
摘要 人工智能 (AI) 与纳米技术的融合彻底改变了纳米医学领域。AI 的大规模数据处理和模式识别能力可以增强用于诊断和治疗的纳米技术的设计。这种整合可以解决癌症治疗的制造和靶向药物输送方面的挑战。AI 的快速数据挖掘和决策能力可以带来更多创新解决方案。生物学、AI 和纳米技术的融合正在推动一场科技革命。最近的研究表明,AI 可以通过处理大数据集和识别复杂模式来改进用于诊断和治疗的纳米技术的设计。AI 还用于纳米医学设计,以根据与目标药物、生物流体、免疫系统和细胞膜的相互作用来优化材料特性。
1 Anjuman-I-I-Islam Kalsekar技术校园药房,16区,塔纳·纳卡(Thana Naka),khandagao,new Panvel,New Panvel,Navi Mumbai 410206,印度马哈拉施特拉邦; mirzasalman.pharma@gmail.com或Salman.baig@aiktc.ac.in 2 Julia McFarlane Diabetes研究中心(JMDRC),微生物学,免疫学和感染性疾病系,Snyder慢性疾病研究所,霍奇基斯脑研究所,医学中心4N1,加拿大3 S.B.S.P.M B.药房学院,Ambajoagi,BEED,印度马哈拉施特拉邦431517; Pathanrijwan4610@gmail.com 4石油与能源研究大学健康科学与技术学院(UPES),Bidholi,Dehradun,Dehradun 248007,印度北阿拉坎德邦; rakeshk.mishra@ddn.upes.ac.in *通信:anas.ahmad@ucalgary.ca†这些作者对这项工作也同样做出了贡献。
癌症是现代最严重的疾病负担之一,估计在全球诊断的患者数量从2018年的1810万增加到2030年的2360万。尽管传统疗法取得了重大进展,但它们仍存在局限性,并且远非理想。因此,迫切需要安全,有效且可广泛的治疗方法。在过去的几十年中,基于膜核(MC)纳米结构的新型输送方法的开发,用于运输化学治疗,核酸和免疫调节剂可显着提高抗癌的效果和副作用。在这篇综述中,描述了基于MC纳米结构进行抗癌药物的配方策略,并讨论了MC纳米制剂以克服临床翻译的输送障碍的最新进展。
纳米医学(见第 4.2 节),之后简要探讨了施用的纳米粒子在体内到达恶性组织和细胞的旅程(见第 4.3 节)。第 4.4 节简要描述了主动和被动纳米粒子靶向策略。在第 4.5 节中,我们讨论了被动纳米粒子靶向的基本概念,包括实体肿瘤的病理生理特征和纳米粒子设计规则。第 4.6 节简要探讨了被动纳米粒子靶向的局限性,第 4.7 节解释了纳米粒子与身体的相互作用和生物屏障。我们在第 4.8 节中重点介绍被动靶向癌症纳米药物的临床潜力和相关性,并在最后展望如何进一步挖掘该技术在生物医学应用方面的潜力(见第 4.9 节)。