Mol Cancer：大连理工大学李盛龙等团队合作发表纳米粒子与骨微环境：恶性骨肿瘤诊断和治疗的综合综述

恶性骨肿瘤起源于骨组织，可分为原发性和继发性类型，目前临床策略难以治疗。由于骨微环境的特殊性，传统治疗骨肿瘤的方法往往效果不佳，因此迫切需要开发新的恶性骨肿瘤治疗方法。最近，基于纳米粒子的方法在诊断和治疗方面显示出巨大的潜力。

2024年11月1日，大连理工大学李盛龙，沈阳药科大学毛玉玲共同通讯在Molecular Cancer 在线发表题为“Nanoparticles and bone microenvironment: a comprehensive review for malignant bone tumor diagnosis and treatment”的研究综述，该综述阐述了骨微环境并利用NP的独特特性，在改善疾病管理、提高治疗效果以及最终提高恶性骨肿瘤患者的生活质量方面具有巨大的前景。进一步的研究和开发无疑将有助于骨肿瘤领域个性化医疗的进步。

纳米粒子（NP）因其多功能性而受到广泛关注，使其非常适合在骨组织工程、先进成像技术和靶向药物递送中的应用。对于诊断，NP通过整合靶向配体来增强成像对比度和灵敏度，这显著提高了肿瘤细胞的特异性识别和定位，以便早期检测。对于治疗，NP能够实现靶向药物递送，增加肿瘤部位的药物积聚，同时降低全身毒性。

恶性骨肿瘤是临床上的主要严重疾病之一。恶性骨肿瘤的特征是侵袭性生长和扩散能力，起源于骨组织。根据其起源和形成机制，恶性骨肿瘤可分为原发性恶性骨肿瘤和继发性恶性骨瘤。

原发性恶性骨肿瘤是指起源于骨内组织的肿瘤。最常见的原发性恶性骨肿瘤是骨肉瘤（OS）。其病理特征包括形成破坏正常骨组织的恶性肿瘤细胞，通常伴有局部疼痛、肿胀和骨折。除了OS，原发性恶性骨肿瘤还包括骨巨细胞瘤、多发性骨髓瘤和软骨肉瘤。OS通常发生在长骨的干骺端，如胫骨近端和股骨远端，而原发性脊柱、骨盆和骶骨病变相对罕见。这种恶性肿瘤表现出高度的局部侵袭和早期转移倾向，一些患者在出现临床症状之前就发展为转移性疾病。肺部是最常见的转移部位，其次是其他骨骼。常见症状包括骨痛、肿胀和可触及的肿块。早期诊断对于提高OS患者的生存率至关重要。OS的标准治疗方案包括新辅助化疗、肿瘤手术切除和辅助化疗。20世纪70年代末引入化疗，再加上肢体挽救手术，显著提高了OS的五年生存率。OS的高度异质性和复杂的生物学行为，以及一些患者在初步诊断时存在肺部或远处转移。然而，患有肺部或其他远处转移的患者的五年生存率显著降低。此外，OS的化疗通常伴随着严重的毒副作用，包括心脏毒性、胃肠道毒性和骨髓抑制，这限制了化疗进一步强化的可能性。原发性恶性骨肿瘤的高度异质性和复杂的生物学行为，加上一些患者在初步诊断时出现的肺部或远处转移，使得治疗变得特别具有挑战性。

原发性和继发性恶性骨肿瘤骨微环境（图源自Molecular Cancer）

继发性恶性骨肿瘤起源于其他器官或组织，并转移到骨。继发性恶性骨肿瘤最常见的形式是骨转移（BM）。除转移性骨肿瘤外，继发性恶性骨肿瘤还包括白血病骨浸润、淋巴瘤骨肿瘤等。BM是另一种常见的骨肿瘤疾病，也是晚期恶性肿瘤的常见并发症。它是继肝脏和肺部之后第三常见的肿瘤转移部位。随着医学科学技术的不断进步，恶性肿瘤患者的生存期显著延长，增加了BM的可能性。BM可导致严重的骨痛、病理性骨折和神经或脊髓损伤，统称为骨骼相关事件（SREs），严重影响恶性肿瘤患者的生活质量和生存。因此，早期识别和预测肿瘤BM趋势将有助于及时应用当前的治疗措施进行有效干预，减少患者痛苦和SRE的发生率，提高患者的生活质量。目前，临床治疗主要旨在缓解患者疼痛，预防或延缓BM，主要方法包括化疗、内分泌治疗和放疗。然而，治疗BM的挑战在于其高侵袭性和抗药性。因此，寻找新的治疗策略已成为研究的重点。

基于纳米粒子（NP）的创新诊断和治疗方法已经出现，为恶性骨肿瘤的管理提供了新的希望，并有可能在提高生活质量的同时延长患者的生存期。首先，纳米颗粒在肿瘤药物的控制释放方面取得了重大进展，实现了靶向递送和药物释放的精确时空控制，从而提高了治疗效果并降低了毒性。此外，NP可以针对直接治疗应用进行定制，例如在光热疗法（PTT）和光动力疗法（PDT）中，光敏NP将近红外光转化为热量以杀死肿瘤细胞。将抗肿瘤药物包封在NP内的能力增强了药物对肿瘤细胞的特异性递送。此外，NP可用于构建具有可调节表面特性、孔结构和化学成分的骨组织工程支架，以促进OS和BM患者的骨修复和再生。此外，生物成像技术的进步，包括荧光探针、磁共振成像（MRI）和正电子发射断层扫描（PET），利用NP实现OS和BM的精确治疗。显然，NP的开发为OS和BM治疗和诊断提供了新的机会。

骨微环境对恶性骨肿瘤至关重要，因为它影响肿瘤的生长、转移和治疗反应。综述了恶性骨肿瘤骨微环境的机制以及纳米颗粒在恶性骨肿瘤，特别是OS和BM的诊断和治疗中的最新应用。此外，强调了纳米治疗的当前优势，并探讨了纳米颗粒在OS和BM中的应用未来方向。

参考消息：

https://molecular-cancer.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12943-024-02161-1