肿瘤不用传统手术还能治?这项“血管通路”的技术了解一下
关键点:
- 研究表明,肿瘤可以通过不依赖传统手术的血管靶向治疗来治疗,效果因肿瘤类型而异。
- “血管通路”技术主要通过破坏肿瘤血管供应来抑制肿瘤生长,当前仍在临床试验阶段。
- 这种方法可能减少手术创伤,但存在毒性和复发风险,争议在于其长期疗效。
什么是“血管通路”技术?
“血管通路”技术,也称为肿瘤血管靶向治疗,是一种新兴的癌症治疗方法。它通过靶向肿瘤的血供来“饿死”肿瘤,而不是直接切除肿瘤组织。这种方法包括抗血管生成疗法(阻止新血管形成)和血管破坏剂(VDAs,破坏现有血管),以及使用纳米材料直接递送药物到肿瘤血管。
它是如何工作的?
肿瘤需要血管提供氧气和营养,血管靶向治疗利用肿瘤血管的异常特性(如高通透性)来攻击它们。例如,VDAs如CA4P可以迅速破坏肿瘤血管,导致肿瘤缺血坏死;纳米材料则通过增强渗透和滞留(EPR)效应,将药物精确递送到肿瘤血管。
当前进展如何?
截至2025年,临床试验显示这种方法在某些癌症(如非小细胞肺癌)中与传统治疗结合时效果较好。例如,ASA404与化疗联合使用在II期试验中显示出改善,但III期试验结果不一。研究还在探索VDAs与iRGD肽的组合,以提高药物递送效率。
有什么优势和局限性?
优势:
- 非侵入性:相较于传统手术,创伤更小,适合无法手术的患者。
- 广泛适用性:理论上适用于大多数依赖血管供应的固体肿瘤。
- 增强疗效:与化疗或放疗结合可提高治疗效果。
局限性:
- 肿瘤异质性:不同肿瘤血管结构差异大,疗效不一。
- 毒性问题:可能引发心血管副作用,如高血压。
- 复发风险:边缘肿瘤细胞可能存活,导致复发。
引言与背景
传统手术一直是治疗固体肿瘤的主要方法,通过物理切除肿瘤组织来控制疾病。然而,手术的侵入性、患者健康状况限制以及肿瘤位置(如深部或多发性转移)常常使其难以实施。这促使科学家们探索替代疗法,其中“血管通路”技术,即肿瘤血管靶向治疗,成为一个 sclerosing agent备受关注的研究领域。该技术通过干扰肿瘤的血管供应来抑制其生长,试图实现不依赖传统手术的治疗目标。
“血管通路”技术的定义与分类
“血管通路”技术本质上是肿瘤血管靶向治疗的一种形式,旨在通过靶向肿瘤的血供来实现治疗效果。肿瘤依赖其血管网络获取氧气和营养,血管靶向治疗利用这一特性,分为以下几类:
- 抗血管生成疗法(AIs):通过抑制新血管形成来阻止肿瘤生长。例如,阻断血管内皮生长因子(VEGF)信号通路,阻止肿瘤获取新的血供。
- 血管破坏剂(VDAs):直接破坏肿瘤已有的血管网络,导致血流迅速关闭,诱导肿瘤组织坏死。
- 基于纳米材料的靶向技术:利用功能化纳米材料(如量子点、碳纳米管、金纳米棒)靶向肿瘤血管内皮细胞上的特定受体(如VEGFR、αvβ3整合素、CD105),实现高效药物递送。
这些方法共同利用肿瘤血管的异常特性,如不均匀管径、高通透性和缺乏平滑肌支持,与正常血管形成鲜明对比。
工作机制详解
肿瘤通过血管新生(angiogenesis)形成自己的血供,血管靶向治疗正是利用这一过程的异常特性:
- 抗血管生成疗法:通过药物(如贝伐单抗)阻断VEGF等促血管生成信号,阻止新血管形成,从而限制肿瘤生长。
- 血管破坏剂:如CA4P(Fosbretabulin),通过诱导微管解聚破坏血管内皮细胞,导致肿瘤缺血坏死。研究表明,CA4P可在数分钟内引发肿瘤中心坏死,但边缘区域可能存活,导致复发风险。
- 纳米材料技术:利用增强渗透和滞留(EPR)效应,纳米材料(如64Cu-labeled DOTA-QD-VEGF121)可实现高肿瘤积累。例如,一项研究显示,靶向VEGFR的纳米材料在U87MG肿瘤模型中24小时后积累达4%ID/g,而非靶向材料仅为<1%ID/g。
这些机制共同目标是切断肿瘤的营养供应,诱导肿瘤细胞死亡。
当前临床试验与进展
截至2025年,血管靶向治疗的临床研究仍在快速发展,特别是在与传统治疗结合的应用中:
- VDAs的临床试验:如CA4P、ZD6126和ASA404(Vadimezan)已进入II期和III期试验。例如,ASA404在非小细胞肺癌的II期试验中,与紫杉醇和卡铂联合使用时显示出改善,但III期试验结果不一(Vascular targeted therapies in oncology)。
- 纳米材料与组合疗法:2024年的一项研究探讨了CA4P与iRGD肽和负载Utorubicin的聚合体(UTO-PS)联合使用,在小鼠腹膜转移模型中显著减少肿瘤负荷,延长生存期近5天,且无明显系统性毒性(Targeting vascular disrupting agent-treated tumor microenvironment with tissue-penetrating nanotherapy)。
- 具体数据:靶向CD105的纳米材料如TRC105-conjugated GO在3小时后肿瘤积累达5%ID/g,而非靶向材料仅为2%ID/g;MSN-TRC105在5小时后峰值积累达6%ID/g,并使多柔比星(DOX)递送增强2倍(Tumor Vasculature Targeting)。
这些进展表明,血管靶向治疗在某些癌症类型中具有潜力,但仍需克服异质性和长期疗效的挑战。
优势与局限性分析
优势:
- 非侵入性:相较于传统手术,血管靶向治疗对患者的身体创伤更小,适合无法手术的肿瘤。
- 广泛适用性:几乎所有固体肿瘤依赖血管供应,因此理论上适用于多种癌症类型。
- 增强传统治疗:与化疗、放疗结合可显著提高疗效,例如VDAs可增强化疗药物的肿瘤渗透性。
局限性:
- 肿瘤异质性:不同肿瘤的血管结构和功能差异较大,可能导致疗效不一。例如,某些肿瘤可能通过周围正常组织获取营养,降低VDAs的效果。
- 毒性问题:VDAs可能引发心血管副作用,如高血压和心率增快,需要严格监测患者(Vascular targeted therapies in oncology)。
- 复发风险:VDAs可能无法完全消除肿瘤边缘的恶性细胞,导致肿瘤复发。一项研究指出,VDAs诱导的低氧环境可能使剩余肿瘤细胞更具侵袭性(Immunotherapies targeting tumor vasculature)。
- 技术挑战:纳米材料的肿瘤积累通常低于10%ID/g,而肝脏积累可达20%ID/g以上,需要优化尺寸、形态和药物装载容量(Tumor Vasculature Targeting)。
未来展望
随着研究的深入,血管靶向治疗的未来可能包括:
- 组合疗法优化:如VDAs与免疫检查点抑制剂或纳米材料的联合使用,以克服单药治疗的局限性。
- 临床翻译:尽管当前仍面临毒性和成本挑战,但新型纳米材料和靶向策略(如iRGD肽)可能推动其临床应用。
- 个性化治疗:通过AI和基因工程进一步识别适合血管靶向治疗的患者亚群,提高疗效。
总结
“血管通路”技术,即肿瘤血管靶向治疗,为不依赖传统手术的肿瘤治疗提供了新的可能性。通过破坏肿瘤的血管供应,这种方法在临床试验中显示出潜力,尤其是在与传统治疗结合时。然而,其疗效受肿瘤异质性和毒性等因素限制,未来需进一步研究以优化组合策略和临床应用。
关键引用
- Tumor Vasculature Targeting: A Generally Applicable Approach for Functionalized Nanomaterials
- Vascular targeted therapies in oncology
- Targeting vascular disrupting agent-treated tumor microenvironment with tissue-penetrating nanotherapy
- Immunotherapies targeting tumor vasculature: challenges and opportunities