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Bioactive Materials
微纳米药物递送系统在癌症疼痛管理中的应用

2026-02-02

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本文系统综述了微纳米药物递送系统在癌症疼痛治疗中的最新进展,提出了精准靶向肿瘤微环境与神经通路的多模式协同策略,为开发长效、低毒、靶向性强的镇痛新剂型提供了重要理论依据。

 

文献概述

本文《Applications of micro/nano drug delivery systems in cancer pain management》,发表于《Bioactive Materials》杂志,回顾并总结了癌症疼痛的病理机制、现有镇痛药物的临床局限性,以及微纳米药物递送系统(MNDDs)在提升药物稳定性、延长释放、实现靶向干预等方面的最新研究进展。文章系统梳理了MNDDs在治疗由肿瘤直接损伤、系统性病理改变及抗肿瘤治疗引发的疼痛中的应用策略,并提出多功能MNDDs有望实现镇痛与抗肿瘤协同治疗,为精准镇痛干预提供了新方向。

背景知识

癌症疼痛是一种严重影响患者生活质量的复杂症状,约55%接受抗癌治疗的患者和66.4%晚期患者经历中重度疼痛。其机制包括肿瘤压迫、神经浸润、骨转移引发的神经性疼痛,以及炎症因子释放导致的炎性疼痛,还有化疗、放疗等治疗手段引起的神经病变性疼痛。目前临床仍依赖WHO三阶梯镇痛方案,但非甾体抗炎药存在胃肠道与心血管风险,阿片类药物易引发耐受、依赖和呼吸抑制,限制了长期使用。此外,传统制剂生物利用度低、半衰期短、缺乏靶向性,导致疗效波动和系统毒性。微纳米药物递送系统因其可改善药物溶解性、延长循环时间、实现病灶靶向和刺激响应释放等优势,成为突破现有瓶颈的关键技术。特别是通过表面修饰(如RGD、cRGDyk)、生物仿生涂层(如巨噬细胞膜)或响应性材料(pH、酶、ROS敏感),可实现对肿瘤微环境或疼痛相关神经通路的精准递送。然而,如何平衡靶向效率、系统稳定性与规模化生产,仍是当前转化研究面临的主要挑战。该综述从病理机制出发,建立疼痛分类与MNDD设计策略的映射关系,为下一代智能镇痛系统的设计提供了系统性指导。

 

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研究方法与实验

本文采用系统性文献综述方法,全面检索并分析了近年来关于微纳米药物递送系统在癌症疼痛管理中的研究进展。作者首先对癌症疼痛进行病因学分类,分为肿瘤直接损伤、系统性病理介导及治疗相关疼痛三类,并分别阐述其分子机制与临床表型。随后,基于现有镇痛药物的理化与药代动力学缺陷,系统总结了MNDDs在提升药物稳定性、改善溶解性、延长释放和实现靶向递送方面的策略。重点涵盖了脂质纳米粒、聚合物纳米粒、介孔二氧化硅、水凝胶及生物仿生载体等平台在递送阿片类、非甾体抗炎药、天然产物及核酸药物中的应用。通过整合体外与动物模型研究数据,评估不同MNDDs在药效、药代和安全性方面的表现,并结合临床转化现状,提出未来发展方向。

关键结论与观点

  • 癌症疼痛机制复杂,可分为肿瘤直接损伤、系统性病理介导及治疗相关疼痛三大类,每类具有不同的分子靶点和治疗策略
  • 微纳米药物递送系统可有效改善难溶性药物(如NSAIDs、对乙酰氨基酚)的溶解度与生物利用度,提升镇痛效果并降低毒性
  • 通过表面功能化(如RGD、cRGDyk)或生物仿生设计(如巨噬细胞膜涂层),MNDDs可靶向肿瘤微环境或疼痛相关神经通路,实现精准干预
  • 刺激响应型MNDDs(如pH、酶、ROS敏感)可在病灶局部释放药物,增强疗效并减少系统暴露
  • 核酸药物(如siRNA、miRNA)通过调控疼痛相关基因表达,为难治性神经病理性疼痛提供了新策略,MNDDs是其有效递送的关键
  • 多功能MNDDs可实现镇痛与抗肿瘤协同治疗,如同时抑制NGF/TrkA通路与肿瘤进展,提升整体治疗效果
  • 尽管已有部分MNDD制剂进入临床(如脂质体布比卡因),但大规模生产、长期稳定性及免疫原性仍是转化瓶颈,需进一步优化

研究意义与展望

该研究系统建立了癌症疼痛病理机制与MNDD设计策略之间的对应关系,为精准镇痛提供了理论框架。通过整合多学科知识,提出了“病灶靶向+刺激响应+协同治疗”的MNDD设计范式,推动镇痛从症状控制向机制干预转变。

未来研究应进一步探索MNDDs在中枢与外周神经通路中的分布规律,优化载体的血脑屏障穿透能力与神经靶向效率。同时,开发可降解、低免疫原性的新型材料,并结合人工智能辅助设计,有望加速MNDDs的临床转化。此外,开展更多大型动物实验与早期临床试验,评估其长期安全性与疗效,将是推动该领域发展的关键步骤。

 

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结语

本文系统总结了微纳米药物递送系统在癌症疼痛管理中的研究进展与应用前景。癌症疼痛由多种机制共同驱动,传统镇痛药物受限于药代动力学缺陷与严重副作用,难以实现持久、精准控制。微纳米药物递送系统通过提升药物溶解性、延长释放、实现靶向递送和刺激响应释放,显著改善了镇痛效果并降低了系统毒性。特别是基于肿瘤微环境或神经通路特异性标志物的靶向设计,使药物可精准作用于疼痛源头。此外,多功能系统可整合镇痛与抗肿瘤治疗,实现协同干预。尽管已有部分制剂进入临床,但规模化生产、长期稳定性与免疫原性仍是挑战。未来需结合新型材料、生物仿生设计与智能化调控策略,推动MNDDs向临床转化,为癌症患者提供更安全、长效、精准的疼痛管理方案。

 

文献来源:
Shizhen Geng, Yurou Zhang, Zhehao Zhang, Jinjin Shi, and Jian-jun Yang. Applications of micro/nano drug delivery systems in cancer pain management. Bioactive Materials.
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