撰文│成昱 徐畅
编辑│陈圆圆
审校│汤红明
成 昱
同济大学医学院教授、同济大学附属东方医院纳米医学应用技术研究所执行所长、美国西北大学医学院兼职助理教授。长期从事纳米药物的转化医学研究，包括磁性复合材料、无机纳米材料与高分子材料的可控制备、干细胞介导纳米药物输送及其转化医学应用等领域。在利用先进的纳米药物传递系统方面具有多年的积累，在国际上较早利用纳米材料实现脑肿瘤的靶向治疗研究。相关工作发表在Adv Mater、J am Chem Soc、Adv Sci、Adv Durg Deliver Rev、Biomaterials、Small等国际专业学术期刊。
肿瘤的靶向治疗是目前的一大热点，目前基础研究应用较为广泛的方法是通过纳米材料增强的渗透和保留(EPR)效应来实现被动靶向。然而这一技术也存在不足——由于体内生理环境的复杂性，系统给药后纳米颗粒难以深入肿瘤内部，且容易被巨噬细胞吞噬掉，因此疗效有限。干细胞具有对炎症部位的归巢作用，目前较为公认的归巢机理是干细胞表面与炎症部位微环境间的表面趋化受体CXCR-4与炎症因子SDF-1α的特异性结合，实现化学浓度梯度趋化的归巢作用。肿瘤部位常有炎症反应，因此通过干细胞进行药物递送，便于药物跨过生物屏障，更高效的靶向肿瘤部位，完成肿瘤的靶向治疗。为了实现这一目标，研究者们对干细胞与材料的联用方式进行了系统的研究，主要可分为与细胞膜相互作用和生物内吞行为，其中与细胞膜作用又可分为与细胞膜非共价连接、共价连接以及抗原抗体相互作用，这些联用方式各有利弊，可按需选择。干细胞载带纳米材料靶向到肿瘤部位可实现肿瘤的治疗与成像。上海交通大学崔大祥教授课题组发现使用人类诱导多能干细胞载带趋化因子受体CXCR4修饰的金纳米棒可以实现对胃癌小鼠的靶向治疗，并通过光声的方法对肿瘤部位进行成像；
( Human Induced Pluripotent Stem Cells for Tumor Targeted Delivery of Gold Nanorods and Enhanced Photothermal Therapy, doi: 10.1021/acsnano.5b07172)
Jacob M. Berlin课题组使用神经干细胞载带金纳米棒实现对三阴性乳腺癌小鼠的光热治疗，并使用生物发光成像进行观测；
Byung-Soo Kim课题组使用间充质干细胞载带pH敏感型金纳米团簇对纤维肉瘤进行治疗，并结合小动物荧光与CT成像进行观测等。
这些研究均显示出干细胞优越的纳米材料递送能力以及肿瘤靶向富集能力，在肿瘤靶向治疗领域表现出巨大的潜力。 在积极将干细胞技术引入临床的同时，也要警惕干细胞本身存在的一些不足。由于干细胞具有自我更新能力，移植后的干细胞具有一定的成瘤风险，有研究表明骨髓来源的间充质干细胞内源性表达IL-6和CCL5，能促进乳腺癌细胞的生长和转移。为了规避成瘤风险，实现干细胞的安全使用，在纳米材料载体选择时，通常选用机体免疫耐受、成瘤风险低的干细胞种类，并可将用到的干细胞预先进行丝裂霉素处理，使其失去增殖能力，或使用外场调控的方法在肿瘤部位将完成递送纳米材料使命的干细胞与肿瘤细胞一同杀死。
干细胞作为纳米材料载体可靶向多种肿瘤，但同时也存在多项问题限制了干细胞技术的应用，如干细胞培养成本高昂、耗时长，纳米材料对细胞的安全性评估尚无统一的行业标准等。总之，干细胞作为纳米材料的载体，还需要进一步研究来揭示其在肿瘤模型中的活动规律，以便于保证临床转化中的安全性和有效性，这对于干细胞靶向治疗肿瘤技术手段的研发至关重要。
（本文来源于《医学参考报》干细胞与再生医学频道2019-03期第5版原创文章，ID：yxckbsc2019030501。图片来源于网络，如有侵权，请联系删除。）
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