Molecular Cancer
铂基功能纳米材料在肿瘤放射增敏中的作用机制与治疗策略
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本文系统总结了铂基功能纳米材料在肿瘤放射治疗中的增敏机制，涵盖物理、生物和生化多个层面，并分类评述了不同价态铂纳米材料的设计策略与应用进展，为新型放射增敏剂的开发提供了重要理论依据和方向指引。
文献概述
本文《Platinum-based functional nanomaterials: mechanisms and therapeutic strategies in cancer radiotherapy sensitization》，发表于《Molecular Cancer》杂志，回顾并总结了铂基功能纳米材料（PFNs）在肿瘤放射治疗增敏中的研究进展。文章系统阐述了PFNs通过物理、生物和生化机制增强肿瘤放射敏感性的原理，归纳了基于铂价态分类的三类主要PFNs——铂金属纳米颗粒、含铂药物纳米增敏剂及铂前药纳米增敏剂的设计策略，同时总结了近年来在肿瘤放射增敏中的应用进展，并讨论了其临床转化潜力与现存挑战。该综述为PFNs在放射治疗中的进一步开发与应用提供了理论参考和实践指导。背景知识
放射治疗是恶性肿瘤临床治疗的重要手段，约50%的癌症患者在病程中接受放疗。然而，其疗效受限于肿瘤细胞的放射抗性，尤其是缺氧微环境导致的活性氧（ROS）生成不足，以及肿瘤与正常组织间辐射吸收差异小造成的正常组织损伤。因此，开发安全高效的放射增敏剂成为研究热点。高Z元素纳米材料因其优异的X射线衰减能力受到广泛关注，其中铂（Pt, Z=78）因其高原子序数、良好生物相容性及丰富的化学价态（0、II、IV），成为理想的增敏剂构建基元。铂基功能纳米材料（PFNs）不仅可通过物理机制增强局部辐射能量沉积，还可通过催化反应调节肿瘤微环境，如缓解缺氧、诱导氧化应激等。此外，传统铂类药物（如顺铂）本身具有放射增敏作用，将其整合为纳米系统可实现靶向递送与协同增效。尽管金基纳米材料的研究较为广泛，但铂基材料在多功能性与临床转化潜力方面展现出独特优势。然而，目前对PFNs的增敏机制缺乏系统性总结，且其在不同辐射类型（如质子治疗）中的作用尚存争议，亟需深入探讨。该研究系统梳理了PFNs的增敏机制与设计策略，为新型纳米增敏剂的理性设计与临床应用提供了重要参考。
研究方法与实验
本文采用文献综述方法，系统检索并分析了近年来关于铂基功能纳米材料在肿瘤放射治疗增敏中的研究。作者从物理、生物和生化三个层面总结了PFNs的放射增敏机制，结合蒙特卡洛模拟研究，阐述了高Z材料增强辐射能量沉积的物理基础，包括光电效应与俄歇电子作用。同时，整合体外与体内实验数据，分析了PFNs在DNA损伤、细胞周期阻滞、DNA修复抑制等方面的生物学效应，以及其类酶催化活性在调节氧化应激与缓解肿瘤缺氧中的作用。文章进一步基于铂的价态将PFNs分为三类：铂金属纳米颗粒（PMNs）、含铂药物纳米增敏剂（NPDs）和铂前药纳米增敏剂（PPNs），并分别总结其设计策略与应用实例。此外，作者还讨论了PFNs在质子治疗中的增敏机制研究进展与争议点，综合现有证据提出可能的协同作用模型。关键结论与观点
研究意义与展望
该研究系统阐明了铂基功能纳米材料在放射治疗中的多维度增敏机制，为理性设计高效、低毒的纳米增敏剂提供了理论框架。通过分类归纳不同价态铂材料的结构-功能关系，为材料选择与优化提供了实践指导。尤其在质子治疗日益普及的背景下，对PFNs在粒子放疗中作用机制的探讨，有助于推动其在先进放疗模式中的应用。
未来研究应进一步探索PFNs在临床前模型中的长期毒性、免疫原性及药代动力学行为，推动其向临床转化。同时，开发兼具诊断（如CT/MRI造影）与治疗功能的诊疗一体化PFNs系统，将有助于实现精准放疗。此外，结合免疫治疗、光热治疗等其他模态，构建多功能协同治疗平台，有望克服肿瘤异质性与耐药性，提升整体疗效。
结语
本文系统总结了铂基功能纳米材料在肿瘤放射治疗增敏中的研究进展，全面阐述了其物理、生物与生化三大增敏机制。PFNs凭借高原子序数增强辐射能量沉积，诱导DNA损伤；通过类酶催化调节肿瘤微环境，缓解缺氧并增强氧化应激；同时不同价态的铂材料可实现DNA交联、靶向递送与响应性释放。文章进一步将PFNs分为铂金属纳米颗粒、含铂药物纳米增敏剂和铂前药纳米增敏剂三类，系统归纳了其设计策略与应用前景。尽管在质子治疗中的增敏机制尚存争议，但PFNs展现出良好的协同增效潜力。该综述为PFNs的理性设计与优化提供了理论依据，强调了多功能集成与精准靶向的重要性。未来研究应聚焦于生物安全性评估、临床前验证及多模态联合治疗策略开发，推动PFNs从实验室向临床转化，为提升放射治疗疗效提供新途径。
