Nanomaterialebaserede strategier til behandling af hypoxisk tumor

Hypoxi er et typisk kendetegn for de fleste tumorer, på grund af tumorvævets hurtige forbrug af ilt over forsyningen gennem misdannet og unormal tumorvaskulatur. Hypoxi i tumorvæv fremmer sandsynligheden for tumormetastaser og giver hypoxitolerante tumorceller resistens over for nogle tumorterapier, herunder kemoterapi, strålebehandling, fotodynamisk terapi, og immunterapi.

Nanomaterialer er blevet udviklet hurtigt, som åbner op for nye områder inden for biomedicinske anvendelser. Nanomaterialer udstyret med lægemidler er lettere at akkumulere i tumorvæv sammenlignet med små molekyler. Også, nanomaterialer er let modificerede og bevæbnet med forbedrede multifunktioner, hvilket er gunstigt for tumorterapi.

En strategi er direkte at hæve iltniveauet i tumorvæv. Ilt-bærende nanomaterialer, ilt-genererende nanomaterialer, og oxygenøkonomiserende nanomaterialer bruges til at lindre det hypoxiske tumormiljø. Når iltniveauet stiger i tumorstedet, resistensen over for tumorterapier af hypoxi-tolerante tumorceller er reduceret, og tumorterapierne er mere effektive.

En anden strategi er at mindske iltafhængigheden. Det er let forståeligt, at terapier, der er uafhængige af ilt, er kraftfulde våben til behandling af hypoxiske tumorer. Frie radikaler er stoffer med stærke oxiderende egenskaber, som kan fremkalde celledød. Radikal-genererende nanomaterialer kan bruges til at behandle tumorer med iltafhængighed. Udover, nogle gasformige molekyler spiller en væsentlig rolle i fysiologisk modulering, og terapeutiske gasgenererende nanomaterialer kan kontrollere leveringen af ​​gas til hypoxisk tumorterapi.

I en ny oversigt offentliggjort i Beijing-baserede National Science Review , forskere ved Wuhan University og South-Central University for Nationalities, Kina, præsentere de seneste fremskridt inden for nanomaterialer til behandling af hypoxiske tumorer. Xian-Zheng Zhang et al. opsummerede nanomaterialer til behandling af hypoxisk tumor med forskellige strategier:1) Forhøjelse af iltniveauer i tumorer med nanomaterialer (iltbærende nanomaterialer, ilt-genererende nanomaterialer, iltøkonomiserende nanomaterialer) til forbedret iltafhængig tumorterapi og 2) aftagende iltafhængighed af nanomaterialer (terapeutiske gasgenererende nanomaterialer og radikalgenererende nanomaterialer) til hypoxisk tumorterapi gennemgås.

De skitserede også den potentielle udviklingsretning for fremtidige nanomaterialer til behandling af hypoxiske tumorer. "Oxygen-bærende nanomaterialer eller oxygen-genererende nanomaterialer er vanskelige at bruge til konstant at lindre hypoxien til tumorterapi, " sagde Zhang. "Det er nødvendigt at udvikle nanomaterialer med kontrollerbar og vedvarende frigivelse af ilt i et tumorsted, hvilket kan være gunstigt for synergistisk terapi."