Vylepšená propustnost a retenční efekt - Enhanced permeability and retention effect

Cílení na nanomedicíny účinkem zvýšené propustnosti a retence (EPR). Jsou zobrazeny rozdíly mezi normálními (A) a nádorovými (B) cévami. Nádorové cévy obsahují velké fenestrace mezi endotelovými buňkami: tato strukturní charakteristika umožňuje nanočásticím (NP) dosáhnout efektu EPR k matrici a nádorovým buňkám. Normální tkáň naopak obsahuje těsně spojené endotelové buňky: to brání difúzi NP mimo krevní cévy.[1]

The zvýšená propustnost a retence (EPR) účinek je kontroverzní pojem[2][3] kterými molekulami určitých velikostí (obvykle liposomy, nanočástice a makromolekulární léky) mají tendenci se hromadit v nádorové tkáni mnohem více než v normálních tkáních.[4][5][6] Obecným vysvětlením tohoto jevu je, že aby nádorové buňky rychle rostly, musí stimulovat produkci krevních cév. VEGF a další růstové faktory se podílejí na rakovině angiogeneze. Agregace nádorových buněk již od 150–200 μm, začnou být závislí na přívodu krve prováděném neovaskulaturou pro jejich výživu a přísun kyslíku. Tyto nově vytvořené nádorové cévy jsou obvykle abnormální ve formě a architektuře. Jsou špatně zarovnané vadné endoteliální buňky se širokými fenestracemi, chybí a hladký sval vrstva, nebo inervace se širší lumen a poruchy funkčních receptorů pro angiotensin II. Kromě toho nádorové tkáně obvykle nejsou účinné lymfodrenáž. Všechny tyto faktory vedou k abnormální dynamice transportu molekul a tekutin, zejména u makromolekulárních léčiv. Tento jev se označuje jako „účinek zvýšené permeability a retence (EPR)“ makromolekul a lipidů v pevných nádorech. Účinek EPR je dále zesílen mnoha patofyziologickými faktory, které se podílejí na zvýšení extravazace makromolekul ve tkáních pevných nádorů. Například, bradykinin, oxid dusnatý / peroxynitrit, prostaglandiny faktor vaskulární permeability (také známý jako vaskulární endoteliální růstový faktor VEGF), faktor nekrózy nádorů a další. Jedním z faktorů, který vede ke zvýšené retenci, je nedostatek lymfatických buněk v oblasti tumoru, které by za normálních podmínek odfiltrovaly takové částice.

Efekt EPR se obvykle používá k popisu nanočástic a liposomů dodávaných do tkáně rakoviny.[7] Jedním z mnoha příkladů je práce týkající se tepelné techniky ablace se zlatem nanočástice. Halas, West a spolupracovníci prokázali možný doplněk k záření a chemoterapie v léčbě rakoviny, kde jednou nanočástice jsou v místě rakoviny a mohou se zahřát v reakci na kůži pronikající blízko IR laser (Fototermální účinek ). Ukázalo se, že tato terapie funguje nejlépe ve spojení s chemoterapeutika nebo jiné terapie rakoviny.[8] Ačkoli se předpokládá, že účinek EPR nese nanočástice a šíří se uvnitř rakovinné tkáně, pouze malé procento (0,7% medián) z celkové podané dávky nanočástic je obvykle schopné dosáhnout pevného nádoru.[9]

Viz také

Reference

  1. ^ Tento článek zahrnuje text Giuseppina Bozzuto, Agnese Molinari k dispozici pod CC BY 4.0 licence.
  2. ^ Nichols, Joseph W .; Bae, You Han (září 2014). „EPR: Důkazy a klam“. Journal of Controlled Release. 190: 451–464. doi:10.1016 / j.jconrel.2014.03.057. PMID  24794900.
  3. ^ Danhier, F. (prosinec 2016). „Využít mikroprostředí nádoru: Jelikož účinek EPR na klinice selhává, jaká je budoucnost nanomedicíny?“. Journal of Controlled Release. 244 (Pt A): 108–121. doi:10.1016 / j.jconrel.2016.11.015. PMID  27871992.
  4. ^ Matsumura Y, Maeda H (prosinec 1986). „Nový koncept makromolekulárních terapeutik v chemoterapii rakoviny: mechanismus tumoritropní akumulace proteinů a protinádorové látky se usmívá“. Výzkum rakoviny. 46 (12 Pt 1): 6387–92. PMID  2946403.
  5. ^ Duncan, R .; So Y.-N. (1998). "Cílení na nádor zvýšenou propustností a retenčním účinkem (EPR)". Ann. Oncol. 9 (příloha 2): 39.[je nutné ověření ]
  6. ^ Vasey PA, Kaye SB, Morrison R a kol. (Leden 1999). „Fáze I klinické a farmakokinetické studie PK1 [N- (2-hydroxypropyl) methakrylamidový kopolymer doxorubicin]: první člen nové třídy chemoterapeutik - konjugátů lék-polymer. Výbor pro výzkum rakoviny Phase I / II“. Klinický výzkum rakoviny. 5 (1): 83–94. PMID  9918206.
  7. ^ Maeda H (2012). „Makromolekulární terapeutika v léčbě rakoviny: účinek EPR a další“. J Ovládací uvolnění. 164 (2): 138–44. doi:10.1016 / j.jconrel.2012.04.038. PMID  22595146.
  8. ^ Poon RT, Borys N (únor 2009). „Lyso-termosenzitivní liposomální doxorubicin: nový přístup ke zvýšení účinnosti tepelné ablace rakoviny jater“. Znalecký posudek na farmakoterapii. 10 (2): 333–43. doi:10.1517/14656560802677874. PMID  19236203. S2CID  73112213.
  9. ^ Wilhelm S, Taveres AJ, Dai Q, Ohta S, Audet J, Dvořák HF, Chan WC (duben 2016). "Analýza dodávky nanočástic do nádorů". Materiály pro hodnocení přírody. 1 (5): 16014. doi:10.1038 / natrevmats.2016.14.