癌症纳米热疗在实验和个性化医学中的研究进展

疾病的分子剖析识别特定的致癌基因和关联网络。服用药物显示不同的治疗效果取决于单个癌症亚型和治疗反应。个性化医学有助于设计针对不同患者的治疗方法疾病。为了全面了解患者的病理生理学，不同的组学数据类型是集成的。这些数据可以从全基因组测序中获得，代谢组学、药物基因组学和蛋白质组学。药物基因组学处理药物与患者基因组成和代谢组学的相互作用揭示了习惯患者生化途径的调节。转录组学和蛋白质组学分析癌症中的生物组织或细胞类型，并在个性化医疗。自相关遗传异常和代谢谱影响治疗反应，癌症纳米疗法的持续发展有助于更准确地预防和治疗疾病。

癌细胞的命运不仅可以通过其内在的致癌基因来预测发动机，也受周围环境的影响。肿瘤边缘以外微环境（TME），由免疫细胞和可溶性介质组成被称为形成肿瘤的TME的细胞和非细胞成分体系结构。有几篇报道聚焦于影响细胞的免疫细胞TME的组成部分，因此我们本章的重点将是非细胞TME组件。TME的非细胞成分包括细胞因子、，趋化因子、生长因子、炎症和细胞外基质重塑TME中肿瘤细胞或相关免疫细胞释放的酶。这些可溶性介质通过介导肿瘤细胞与周围环境之间发生通讯。考虑到TME是揭示癌症复杂性的关键决定因素因此，放大TME肯定会帮助我们为新的结合TME的组合免疫肿瘤学干预作用机制，从而降低癌症复发率患者。

我们的免疫系统保护我们的身体免受大量威胁。外部威胁包括来自各种来源的病原体。在内部，我们的细胞免疫系统持续对抗癌细胞，从而预防肿瘤发展。使用单克隆抗体的免疫疗法大大丰富了我们对癌症治疗的认识。释放检查点阻断肿瘤可动员细胞毒性T细胞清除癌细胞因此，增强免疫系统的抗肿瘤反应。淋巴组织免疫细胞，特别是细胞毒性CD8 T细胞，是目前新的研究热点嵌合抗原受体（CAR）工程化T细胞等干预措施。由于纳米药物具有较高的吞噬能力，因此它注定要以巨噬细胞为靶点活性及其在不同类型肿瘤中的大量存在。具体而言，纳米医疗配方可能会进一步探索调节巨噬细胞as的潜力可以影响肿瘤微环境的关键效应细胞。治疗运送到细胞或组织的货物可以从“Omics”科学和使用中受益使用小分子特异性调节基因表达和蛋白质生成的知识非编码RNA。定位药物输送的策略有可能丰富纳米药物能够集中在身体的某些部位。例如，这种应用可以依赖于磁场或红外光敏性系统，以增加靶向特异性。在这里，我们强调提高热学目标特异性积累的策略的适用性并讨论癌症免疫治疗的潜在改进。

分子遗传学的不断进步促进了能够调节基因组和相应基因表达的工具。这些创新技术拓宽了基因治疗的可能性，要么减少恶性基因和突变的表达，要么编辑基因组用于纠正错误。这些策略依赖于治疗性核酸的输送酸对细胞和组织的作用必须克服几个生物屏障。的确，一把钥匙任何基因治疗制剂成功的因素都是载体能够将治疗性核酸部分传递到特定靶点并提高效率细胞吸收，同时通过内源性核酸酶。最初的矢量化策略被证明相当免疫原性，可包装和饲养的遗传物质数量有限严重的毒性问题。如今，新一代基于纳米技术的基因输送系统正在影响我们使用治疗性核酸的方式。这些纳米矢量化平台的开发旨在免疫原性、低毒性、易于组装和高负荷放大容量。其中一些纳米系统也允许受控释放系统和同时监测效果的能力——纳米疗法。在此，我们对各种基因递送载体进行了综述以及纳米级的平台。

尽管之前被标注为“垃圾”转录产物非编码RNA分子（ncRNAs）已证明其在致癌作用。ncRNAs被认为是有效的致癌介质或肿瘤肿瘤学中不同背景下的抑制物。在功能上，ncRNAs能够调节细胞中的各种过程，如染色质重塑、转录、，转录后修饰，尤其是信号转导。最多大量且经过深入研究的ncRNA分子是microRNAs（miRNAs/miRs）。最近，不同的致癌信号级联与miRNAs在双向串扰。因此，本章提供了一个更广阔的视角乳腺特异性miRNAs协调的复杂相互作用网络癌症（BC）。尽管如此，本章也阐明了miRNAs在几种情况下作为潜在的治疗干预。

Theranostics是指将显像剂和治疗剂在同一交付设计中，将药物放在一起。术语“theranostic”首先由2002年，John Funkhouser成为严重疾病的治疗。纳米粒子（NP）是最合适的载体系统由于其等离子体和磁性，活性表面积和物理化学性质。治疗性NP的开发提供了活性和被动靶向，灵敏监测生物循环，有效携带药物释放，延长循环时间，有效清除肾脏系统。在这里在本章中，我们讨论了常用的癌症治疗性NP利用磁共振成像（MRI）、放射性核素成像；正电子发射断层扫描（PET）和单光子发射计算机断层摄影术（SPECT）和X射线计算机断层摄影（CT）。

优化和特殊的癌症治疗必须提供正确类型的对正确的靶组织进行治疗，以有效控制疾病局部和全身毒性及副作用最小。纳米技术的进步介绍了一些为术后诊断和治疗提供新选择的方法用于医学。当亲水分子作为载体附着时颗粒，它们可能在循环中停留更长时间，从而导致靶器官。近年来纳米治疗学的这些新进展扩展了这一概念并允许对单个肿瘤进行表征，预测纳米颗粒-肿瘤相互作用，以及为个性化定制的新型纳米药物的创建医学治疗。一般来说，疾病成像技术的进展，为标准化诊断成像制定了额外的联合体指南在临床肿瘤学中。超声诊断成像（US），计算机层析成像（CT）、核磁共振成像（MRI）和正电子发射体层摄影术（PET）是最重要的工具。核成像允许正确的诊断、更早的治疗和更好的随访肿瘤学领域的非侵入性体外/体外评估和个性化评估药物。一种用于核医学的纳米热探针可提供综合诊断和通过放射性标记不同发射器（α，β+，β-，γ）的治疗能力成像和/或治疗。放射性标记的纳米粒子包括标记放射性核素附着在纳米材料上，导致内部渗透加深癌症细胞的放射治疗和诱导细胞死亡。理想的放射性核素纳米治疗探针具有保质期长、易于获取等特性放射性核素，方便的半衰期，容易和高标记效率，体内稳定性，缺乏免疫反应，迅速从循环中清除并导向靶向、高图像质量、放射性核素在脂质体及其代谢产物中的保留应该是无毒的。纳米治疗学概念的出现及其进一步发展说明了需要一种具有共同目标的多学科方法改善临床肿瘤学试验的管理。同时产量影像在放射和核医学中的应用和治疗剂提供诊断和治疗反馈治疗效果的可能性实时。