Molecular Cancer
纳米医学在癌症治疗中的新视角：从基础研究到临床转化

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癌症仍然是全球主要致死疾病之一，预计到2050年将导致3500万人死亡。尽管传统治疗手段如化疗和免疫调节疗法在一定程度上降低了癌症死亡率，但其疗效受限于广泛的细胞毒性，对正常组织也有影响。因此，开发精准、高效、低毒的新型治疗策略成为癌症研究的重点。纳米医学的兴起为肿瘤治疗提供了新的方向，通过设计多功能纳米载体，可实现组织、细胞乃至细胞器水平的靶向递送，提高治疗特异性并减少脱靶毒性。然而，目前仅有少数纳米药物成功进入临床，主要瓶颈在于设计缺乏智能响应机制，导致药物释放效率低下。本文综述了纳米医学在癌症治疗中的最新进展，包括从被动靶向（EPR效应）到主动靶向（配体介导）再到多阶段、多响应靶向策略的演进，同时讨论了生物仿生递送、微流控芯片、人工智能辅助合成等前沿技术在提升纳米药物临床转化中的潜力。

本综述详细探讨了纳米医学在癌症治疗中的多层级靶向策略，包括被动靶向和主动靶向机制。被动靶向主要依赖增强渗透和滞留（EPR）效应，即利用肿瘤血管的高通透性和淋巴引流缺陷，使纳米药物在肿瘤部位富集。尽管EPR效应在某些肿瘤（如肝癌、胃癌）中效果显著，但在其他肿瘤（如前列腺癌、胰腺癌）中效果有限，且个体差异大，限制了其临床应用。因此，研究重点逐渐转向主动靶向策略，如通过配体（肽、抗体、适配体）特异性识别肿瘤细胞表面标志物（如整合素、叶酸受体），实现受体介导的内吞作用，提高药物在靶细胞内的释放效率。此外，文章还重点介绍了多阶段响应型纳米载体，如pH响应型、酶响应型、热响应型等，这些载体能够根据肿瘤微环境的变化（如酸性、高ROS、缺氧）触发药物释放，从而提高治疗精准度。生物仿生递送系统，如纳米颗粒表面修饰干细胞膜、癌细胞膜或红细胞膜，也因其同源靶向能力和免疫逃逸特性而受到关注。同时，新兴技术如微流控芯片、肿瘤芯片模型、人工智能辅助纳米颗粒合成被提出作为解决当前转化瓶颈的潜在工具。微流控芯片可模拟肿瘤微环境，提高药物筛选效率；人工智能则可优化纳米颗粒合成条件，加速可重复性生产。文章还讨论了纳米医学在临床转化中面临的挑战，包括纳米颗粒的体内稳定性、生物分布、药物释放动力学、以及生物安全性和监管路径。为推动纳米药物的临床转化，作者建议加强跨学科合作，整合生物工程、临床医学和计算建模等多方面资源，以构建更贴近人体生理的肿瘤模型，并优化纳米药物的体内递送效率。

综上所述，纳米医学在癌症治疗中展现出巨大潜力，但仍面临从基础研究到临床应用的转化难题。尽管EPR效应推动了第一代纳米药物的开发，但其在个体间和肿瘤类型间的变异性限制了疗效。主动靶向策略通过配体修饰提升靶向特异性，但受限于复杂的合成与递送效率。多阶段响应型纳米载体和生物仿生递送系统代表新一代癌症靶向治疗方向，同时，微流控芯片和AI辅助合成等前沿技术为纳米药物的标准化生产和个性化治疗提供了新思路。未来，纳米医学的突破将依赖于多学科协同创新和更精准的临床前模型构建，以实现真正有效的个体化癌症治疗。