2022年,全球癌症分析显示,肺癌发病率高居第二位,死亡率仍是第一位,恶性胸腔积液(MPE)中,肺癌是最常见病因。虽然肺癌在手术、靶向、免疫治疗等方面已取得巨大的进展,但进一步的突破仍迫在眉睫。近年来,纳米医学在肺癌的诊治方面显示出了医工结合的良好应用前景。近日,广州呼吸健康研究院纵隔胸膜疾病亚专科汪金林/曾运祥教授团队在与暨南大学纳米研究中心的陈填烽教授的进一步合作中,再次在高水平杂志Journal of Nanobiotechnology(简称JBN, IF10.2, JCR1区)发表综述,题目为:Theranostic applications of selenium nanomedicines against lung cancer.
团队前期研究显示,肺癌患者的血清及肺癌相关的MPE中微量元素Se的水平较健康的常规体检志愿者低,肺癌患者处于缺Se的状态。近年来,基于人体必需微量元素Se的抗肿瘤药物的发现,硒纳米药物(SeNPs)为肺癌的诊治提供了良好的应用前景。与无机硒和有机硒相比,SeNPs具有更高的生物利用度,更强的抗氧化活性和较低的毒性;SeNPs能更好地调节蛋白质和DNA的生物合成和蛋白激酶C活性,刺激细胞免疫,对固有免疫和适应性免疫发挥调节作用(图1)。
图1. 不同形态硒在肺癌诊治中的应用的图解摘要
本综述聚焦了以硒为基础的药物和材料在肺癌诊治中的应用,包括应用于荧光、MR、CT、光声成像等诊断方法,提高在肺癌诊断中的应用,以及通过直接杀灭、放射增敏、化疗增敏、光热力学和增强免疫治疗等方式,提高在肺癌治疗中的应用。此外,还探讨了硒基药物在肺癌中的应用前景和挑战,以及预测其未来的临床应用(图2)。
图2. 用于肺癌治疗的不同的硒形式
全文通过硒治疗不同呼吸系统疾病的临床应用作为切入点,引出硒诊治肺癌的这一观点。在介绍不同硒形态方面,主要介绍了无机硒,有机硒,纳米硒,而在纳米硒方面,则详细介绍了单质纳米硒,复合纳米硒,二维纳米硒。同时还主要阐述了不同形态硒合成的方法,在治疗癌症尤其是肺癌的优缺点以及应用发挥的功能(图3)。
图3. 不同SeNPs的形态及其生物学应用
在硒纳米诊断治疗方面,先从诊断肺癌入手,介绍了SeNPs通过荧光,MR,CT,光声成像等方式诊断肺癌,并分别介绍了各诊断方法及SeNPs应用各诊断方法诊断肺癌的应用。然后对SeNPs治疗肺癌的不同方式进行了总结,通过直接杀伤,放化疗协调增敏,在光热治疗学及增强免疫治疗方式治疗肺癌,讲述了各治疗方式的概述以及临床应用优缺点,概述了一系列硒纳米粒子治疗肺癌的各个应用,详细介绍了硒可以通过调控分子机制去发挥作用并可激活免疫细胞发挥免疫调节作用(图4、图5)。
图4. SeNPs用于癌症诊断和成像
图5. SeNPs与化疗的协同作用
最后,分析SeNPs在肺癌诊治的临床应用上所需解决的问题,对未来发展方向与挑战进行了探讨,提出了包括发现更明确、更特异的肺癌治疗靶点;设计高特异性含硒药物;通过多模式整合疗法开发新的治疗策略等设想。
综上,本综述成功地介绍了SeNPs在肺癌诊治上的多方面应用,分析了SeNPs临床应用上需面临的问题和挑战,为SeNPs在肺癌诊治上的研究与应用提出了下一步可行的方向。
作者简介
本文的第一作者为广州医科大学,广州呼吸健康研究院2021级硕士研究生刘少薇。
汪金林教授
通讯作者之一广州医科大学汪金林教授,副主任医师,研究生导师,广州市呼吸质控中心秘书,广东省医学会呼吸分会秘书,广东省胸部疾病学会胸膜纵隔疾病专委会主任委员,国家呼吸中心/呼吸健康研究院胸膜与纵隔疾病病区主任,入选2012-2021年全国呼吸与危重症医学领域学者论文学术影响力100强。从事呼吸疾病的诊治十余年,主要集中于胸膜疾病,恶性胸腔积液的诊治与研究。主持项目:广东省自然科学基金项目,广州市科技计划项目,呼吸健康研究院自主研发课题项目等多项课题。近年来,广州呼吸健康研究院胸膜/纵隔疾病组在研究院的领导支持下,曾运祥/汪金林团队一直从事胸膜疾病特别是恶性胸腔积液的临床和基础研究,取得了较好的成绩,主要体现在:1)创造性完善胸腔积液的诊疗手段,包括开展了“合并应用超声引导胸膜切割和标准盲钳活检对恶性胸腔积液诊断”的方法,诊断率高达93.8%;首次提出了“LDH/ADA作为一个新指标用于鉴别结核性胸膜炎和类肺炎性胸腔积液”。2)建立了多种少见的胸腔积液(寄生虫相关性胸腔积液,放疗相关性胸腔积液,特发性嗜酸性粒细胞性胸腔积液,良性石棉相关性胸腔积液等)的诊疗路径。3)跟暨南大学陈填烽教授在MPE的基础研究上,深入阐述了MPE免疫微环境的调控机制,在AHM等高水平杂志上发表封面文章等研究成果。
文章信息
Liu, SW, Wei, WF, Wang, JL, Cheng TF. Theranostic applications of selenium nanomedicines against lung cancer. J Nanobiotechnol .21, 96 (2023).
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