中國粉體網(wǎng)訊 癌癥，威脅人類生命的第一大殺手。據(jù)2019年國內(nèi)最新的癌癥數(shù)據(jù)可知，目前大約有23.9%的死亡是因為惡性腫瘤，而且，我國癌癥的新增病例數(shù)以及死亡病例數(shù)仍呈逐年增長趨勢。
隨著醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展，目前臨床上有多種腫瘤治療手段，如手術(shù)切除、放射治療、化學(xué)藥物治療、免疫治療以及局部介入治療等。受多種因素的影響，這些療法在實際的應(yīng)用過程中都存在各自的局限性。因此，迫切需要開發(fā)安全高效的腫瘤治療新策略來滿足廣大癌癥患者的客觀需要。
由于碳酸鈣材料普遍具備良好的生物相容性，可降解能力，pH響應(yīng)能力，載體能力，凝血等功能，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，使得其在針對不同疾病時得到廣泛應(yīng)用，也因此碳酸鈣材料常被用來構(gòu)建綜合治療的復(fù)合平臺。
例如，在皮膚修復(fù)領(lǐng)域，碳酸鈣材料通過改進后，同時提供皮膚修復(fù)、抗菌、消炎以及凝血等功能；在骨修復(fù)領(lǐng)域，提供鈣源，促進干細胞分化；在腫瘤治療領(lǐng)域中，納米碳酸鈣被用來載入阿霉素等化療藥物，以及造影劑等，實現(xiàn)腫瘤的診療一體化。
近些年，大量的研究也發(fā)掘了碳酸鈣在腫瘤治療領(lǐng)域所蘊藏的巨大優(yōu)勢。
“鈣死亡”
所謂的“鈣死亡”即通過調(diào)節(jié)腫瘤細胞內(nèi)部的鈣離子濃度，使其濃度過載，從而激發(fā)細胞內(nèi)部各種基于鈣離子的相關(guān)信號通路，從而誘導(dǎo)癌細胞死亡。
Ca2O介導(dǎo)的鈣離子過載誘導(dǎo)的癌細胞死亡
在生物生命活動中，一些離子，如Na+、K+、Ca2+等，在調(diào)控細胞生理狀態(tài)的過程中起著重要作用。近些年，通過外部干擾腫瘤細胞內(nèi)的離子穩(wěn)態(tài)致使腫瘤細胞死亡的方法成為癌癥治療的新型手段，即離子干擾療法。
然而單純的離子或者小分子離子載體在實際腫瘤治療中存在諸多限制，如體內(nèi)循環(huán)時間短、特異性識別能力弱以及限制劑量的全身毒性等。為了解決這一問題，近年來的研究成果表明可完全降解的納米礦物顆粒如納米碳酸鈣，由于兼具生物降解、離子釋放功能、高生物安全性、可誘導(dǎo)多模態(tài)治療等特性，在離子干擾治療的領(lǐng)域中體現(xiàn)了出了巨大的優(yōu)勢。
鈣離子作為細胞信號傳遞中的第二信使，具有許多生理功能，包括肌肉收縮，神經(jīng)元興奮，細胞的遷移和生長，以及細胞的死亡。近年來，關(guān)于鈣離子的研究在神經(jīng)學(xué)、生理學(xué)、以及細胞生物學(xué)等領(lǐng)域中迅速發(fā)展，鈣離子在腫瘤治療中發(fā)揮的作用逐步踏入科學(xué)家的視野。
如何使得鈣離子能夠有效運輸至癌細胞內(nèi)并引發(fā)鈣離子超載的現(xiàn)象是目前急需解決的一個問題，是決定“鈣死亡”的腫瘤治療效果的關(guān)鍵。目前已有不少研究在圍繞這一關(guān)鍵點在展開攻關(guān)。
腫瘤微酸調(diào)控與腫瘤治療增效
腫瘤微酸環(huán)境，與腫瘤細胞的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)，其不僅會誘使腫瘤細胞對藥物產(chǎn)生耐受性，而且會保護癌細胞免受免疫系統(tǒng)的攻擊，削弱腫瘤化療、放療以及免疫治療等的療效。
隨著納米醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展，一系列具有腫瘤微酸響應(yīng)性降解的納米顆粒相繼被開發(fā)，通過自身消耗腫瘤細胞外基質(zhì)中的H+，以此達到中和腫瘤微酸的目的，如碳酸鈣等。
碳酸鈣由于其快速的酸響應(yīng)性分解及優(yōu)良的質(zhì)子中和性質(zhì)，正被研究者廣泛用于新型腫瘤納米藥物的構(gòu)建。例如，加州大學(xué)洛杉磯分校華人學(xué)者顧臻教授團隊開發(fā)了一種新型腫瘤免疫治療策略，將包裹有anti-CD47抗體的碳酸鈣噴霧噴涂到術(shù)后腫瘤部位，原位形成凝膠。碳酸鈣通過中和腫瘤部位的微酸，逆轉(zhuǎn)免疫抑制微環(huán)境，同時酸響應(yīng)性分解的碳酸鈣會逐漸釋放出anti-CD47，進一步加強機體的免疫反應(yīng)，成功抑制了腫瘤術(shù)后的復(fù)發(fā)和轉(zhuǎn)移。
朱宇杰等人將碳酸鈣納米顆粒、阿霉素以及aNLG919包裹在聚乙二醇-b-聚乳酸-羥基乙酸納米顆粒中，成功構(gòu)建了一種具有腫瘤微酸響應(yīng)性的納米顆粒。研究發(fā)現(xiàn)，該納米顆�？梢钥焖僦泻唾|(zhì)子，釋放的藥物不僅可以誘導(dǎo)癌細胞免疫原性細胞死亡，還能抑制色氨酸代謝，降低腫瘤內(nèi)調(diào)節(jié)性T細胞的比例。并在活體治療中取得較好的腫瘤抑制效果，實現(xiàn)了癌癥的高效化療-免疫聯(lián)合治療。
簡而言之，碳酸鈣作為一種生物相容性良好的礦物材料，其能夠與腫瘤微環(huán)境內(nèi)的質(zhì)子反應(yīng)來中和腫瘤微酸，從而提高化學(xué)藥物療法和免疫療法的治療效果。
參考來源：
[1]遲永杰，納米碳酸鈣介導(dǎo)的腫瘤細胞“鈣死亡”與協(xié)同治療效應(yīng)，中國地質(zhì)大學(xué)（北京）
[2]王春杰，碳酸鈣基生物材料的可控制備與腫瘤治療增效研究，蘇州大學(xué)
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安）
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