Nat Nanotechnol | 姜文/王红梅发现年龄相关的吞噬清除差异影响癌症纳米治疗的疗效

纳米药物已被批准用于治疗多种人类疾病。然而，纳米制剂的临床应用常常受到肝脏摄取和清除问题的阻碍，这一过程尚不完全清楚。

2023年9月18日，德州大学安德森癌症中心姜文、Betty Y. S. Kim及中国科学院动物研究所王红梅共同通讯在Nature Nanotechnology（IF=38）在线发表题为“Age-associated disparity in phagocytic clearance affects the efficacy of cancer  nanotherapeutics”的研究论文，该研究发现癌症纳米药物的抗肿瘤功效表现出与年龄相关的差异。与年轻小鼠相比，年老小鼠的肿瘤递送和治疗效果更好，这可能是由于肝脏吞噬细胞吸收和清除纳米颗粒的能力随着年龄的增长而下降。

单细胞和整体水平的转录组学和蛋白质水平分析显示，在小鼠、非人灵长类动物和人类中，表达清道夫受体MARCO的肝巨噬细胞数量与年龄相关。研究表明，在年轻而非老年小鼠中，治疗性阻断MARCO可减少纳米颗粒的吞噬作用，并提高临床批准的癌症纳米治疗药物的抗肿瘤效果。总之，这些结果揭示了纳米治疗药物的吞噬清除与年龄相关的差异，影响其抗肿瘤反应，从而为适合年龄的癌症纳米药物方法提供了强有力的理论依据。

癌症是一种老年疾病。在衰老过程中积累的基因突变和增加的基因组不稳定性是诱发癌症的主要因素。此外，老年癌症患者的生理和免疫环境的变化可以极大地改变癌症生物学，并可能影响对治疗的反应。一些研究表明肿瘤治疗效果存在年龄差异，这意味着可能需要针对年龄的治疗策略。纳米医学，指纳米级材料的医学应用，是治疗剂运输和输送的新兴平台。纳米粒子独特的物理和化学特性使它们在输送治疗剂方面用途广泛。经过某些表面修饰的纳米颗粒可以极大地改变被封装药物的药效学。与溶剂型药物相比，几种由纳米颗粒携带的药物显示出更好的治疗效果和毒性，并已被批准用于癌症治疗。

尽管纳米医学具有技术优势，但纳米颗粒递送的局限性阻碍了其临床转化。因此，需要深入了解纳米颗粒从循环中清除的机制，以克服这些限制并设计更有效的纳米疗法。巨噬细胞是单核吞噬和网状内皮系统的主要组成部分，主要负责清除纳米颗粒。巨噬细胞和纳米颗粒之间相互作用的本质正在被积极研究，并且已经测试了几种策略来避免清除和实现更好的递送。最近发表的研究描述了使用筛选方法和单细胞RNA测序(scRNA-seq)在基因组和细胞水平上寻找纳米颗粒递送的调节因子。然而，衰老如何影响纳米生物相互作用在很大程度上被忽视了，这些药物的治疗结果是否存在年龄差异在很大程度上仍然未知。

癌症纳米药物有效性的年龄差异（图源自Nature Nanotechnology ）

该研究表明，生物衰老与肝巨噬细胞吞噬功能的下降有关，这对纳米药物的发展具有重要意义。研究发现，在不同物种的肝脏和BMDMs中，巨噬细胞清除率受体MARCO的表达普遍下调，并且MARCO与巨噬细胞吸收纳米颗粒的能力有关。阻断纳米颗粒-MARCO相互作用增强了药物对肿瘤的递送，并在年轻小鼠中增加了癌症纳米治疗的有效性，但在老年小鼠中没有。这些发现不仅极大地推进了人们目前对免疫细胞和纳米材料如何相互作用的理解，而且还为设计适合年龄的纳米疗法提供了一个新的框架。

原文链接：

https://www.nature.com/articles/s41565-023-01502-3

转自：“iNature”微信公众号

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