研究成果2019

超声协同微纳气泡增强EPR效应

2019-11-27 杨莉 点击:[]

近年来,EPR效应,即实体瘤的高通透性和滞留效应,被认为是纳米药物实现肿瘤组织被动靶向的一种有效途径。各种类型的纳米药物已经被证明可以通过EPR效应在实体肿瘤中积累。然而,由于肿瘤的异质性,EPR是一种高度可变的现象,导致临床试验的药物传递效率较低。在超声协同微纳气泡的作用下,血管通透性增强,药物在肿瘤部位扩散能力和递送效率提高,是提高EPR效应的有效手段。

common/upload/2019/11/27/1839070f.jpg

图1.基于超声和微纳气泡的EPR效应及其增强策略

超声本身所具有的机械效应、热效应和理化效应可以提高药物的扩散能力,促进药物的外渗,增强血管的通透性,提高EPR效应的水平。微纳气泡则可以通过结构设计、尺寸调控、膜壳修饰等多种策略,成为具有一定EPR效应的药物载体,且微纳气泡作为一种常见的超声成像造影剂,对超声场具有多种形式的响应。基于微纳气泡的诊疗载体在与超声的协同作用下,能够综合多个层面的有利条件影响EPR效应,一方面微纳气泡作为超声成像造影剂可以在低强度超声能量介导下成像以评估EPR效应,另一方面微纳气泡在高强度超声能量介导下破裂并产生空化等生物效应,使得携带的药物更高效地透过血管内皮细胞进入肿瘤组织。此外,通过一些精巧的设计,有效联合内外源能量场,利用“刺激响应”、“多场调控”、“逐级靶向”、“尺寸可控”等策略,可进一步提高药物在肿瘤部位扩散能力和递送效率以增强EPR效应。

common/upload/2019/11/27/18392219.jpg

图2.在肿瘤诊疗中利用超声联合微气泡增强EPR的过程概述

该综述文章聚焦于超声和微纳气泡对EPR效应的影响,深入讨论了它们两者各自作用及协同作用对EPR的潜在影响机制,阐述了为增强EPR已经开发的新策略,并在文章最后讨论了超声协同微纳气泡增强EPR的优势、目前存在的问题及可能对策。

Lei Duan, Li Yang, Juan Jin, Fang Yang, Dong Liu, Ke Hu, Qinxin Wang, Yuanbin Yue, Ning Gu. Micro/nano-bubble-assisted ultrasound to enhance the EPR effect and potential theranostic applications. Theranostics. 2020; 10(2): 462-483.