肿瘤靶向纳米诊疗一体化技术的发展与展望

　　通过对纳米材料的理性设计和合成，将目前临床上诊断和治疗两个分离的过程/功能集成于一个纳米载体，即构成了诊疗一体化纳米平台（theranostic nanoplatforms，图1)。它能够实时、精确诊断病情并同步进行治疗，而且在治疗过程中能够监控疗效并随时调整给药方案，有利于达到最佳治疗效果，并减少毒副作用。近五年来，纳米诊疗一体化研究引起国际纳米生物医学领域的广泛重视，相关论文发表迅速增加。这些工作表明，纳米诊疗学有望成为个性化医疗/精准医疗的一种新的重要策略。因此，对纳米诊疗一体化体系的研究进展进行及时回顾和总结，并指出该领域未来可能的发展方向，有利于推动该领域的基础研究和应用。

　　近年来，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所张智军研究员（点击查看介绍）课题组在肿瘤靶向诊疗一体化纳米平台的构建及应用方面取得了一系列重要进展，相关成果发表在Advanced Materials, Advanced Functional Materials和Biomaterials等国际学术刊物上，受到了国内外同行的关注。最近Small在线发表了张智军研究员课题组与合作者苏州大学陈华兵教授（点击查看介绍）撰写的题为“Cancer-Targeted Nanotheranostics: Recent Advances and Perspectives”的综述论文(Small, 2016, DOI: 10.1002/smll.201600635)，介绍了纳米诊疗平台的基本结构和构建单元，包括纳米载体，成像及治疗模态，系统地总结了最近五年来肿瘤靶向诊疗一体化纳米平台的研究进展，最后讨论了该领域目前面临的困难以及未来可能发展方向。

　　构建靶向诊疗一体化纳米平台的常用载体主要包括：（1）脂质载体，如脂质体纳米粒子；（2）聚合物载体，如高分子树枝状分子，胶束，聚合物囊泡，嵌段共聚物，蛋白类纳米粒子；（3）无机载体，如硅基纳米粒子、碳基纳米粒子、磁性纳米粒子、金属类纳米粒子以及上转换纳米材料等。在纳米载体的选择上一般遵循以下原则：（1）具有较高的载药率和控缓释特性；（2）生物毒性较低，不会产生基体免疫反应；（3）具有较好的胶体稳定性和生理稳定性；（4）制备简单、容易规模化生产，成本低。

　　该综述论文重点阐述了诊疗一体化纳米材料在肿瘤诊断和治疗方面的应用。

　　生物医学成像是肿瘤诊断的重要方法，纳米载体以其独特优越的声、光、电、磁等性能为肿瘤的灵敏、可靠诊断提供了新的手段。纳米生物影像可分为光学成像，核磁共振成像，声学成像，PET成像，CT 成像，以及多模式成像等。某些疾病往往无法通过单一的成像方式进行准确可靠的诊断。不同成像方式都有一定的优缺点，将不同模态影像技术集成于一个纳米载体上，有利于最大程度发挥其各自优势，弥补其劣势，实现诊断信息互补。这就对不同成像方式的融合提出了要求，从而出现了近来迅速发展的“多模式成像”。将不同类型的成像技术进行融合，从而获得关于肿瘤的性质、大小、位置及边界等更为详细的诊断信息，为肿瘤的诊断和治疗指导及效果评估带来更多的帮助。

　　对肿瘤有效精准治疗是诊疗一体化技术的最终目的。利用诊疗一体化纳米平台可以实现药物的靶向递送和控缓释，显著改善肿瘤的治疗效果，降低毒副作用。纳米载体表面修饰化疗药物、基因、光敏分子等不同的功能性分子，同时结合纳米材料本身具有的特殊性质可将其用于化疗、基因治疗、光热治疗、光动力治疗、放射性治疗、免疫治疗、多种治疗方式联合治疗以及成像指导下的可视化治疗。其中，影像介导的可视化治疗由于其可以追踪药物动力学过程和释放、纳米药物的分布和代谢，已经成为肿瘤治疗的研究热点。

　　但是，诊疗一体化技术的问世还只有10余年，目前尚处于发展的初期，面临一些重要挑战，迄今为止还没有实现临床转化应用的报道。因此，这篇综述认为未来几年应该重视以下几个方面的研究：（1）设计、构建新型高效、安全多功能诊疗一体化纳米材料，实现对肿瘤的性质、尺寸、深度等精准诊断；（2）尽快制定诊疗一体化材料在分散性、稳定性、生物相容性、生物毒性的评估体系，建立相关纳米材料与技术标准，促进纳米诊疗一体化技术的临床转化应用；（3）拓展诊疗一体化体系在其他重要疾病诊疗中的应用。