癌症代谢在肿瘤的启动和进化中具有多效性，针对代谢的干预被认为是从根本上实现肿瘤调控的途径。在肿瘤庞大的代谢网络中存在许多有潜力的治疗靶点，它们彼此之间，以及与免疫、转移、耐药等信号网络之间，存在着错综复杂的连接。而基于肿瘤微环境特征，构建药物递送系统来多级调控肿瘤微环境被证明是实现肿瘤多维度控制的有效策略。因此，本课题组针对肿瘤代谢过程中的几个特征，归纳总结智能药物递送系统在实现代谢微环境多级调控中的新进展，以期提供一种新的肿瘤治疗范式。相关成果以 Intelligent Delivery Systems in Tumor Metabolism Regulation: Exploring the Path Ahead 为题，在线发表于国际知名期刊 Advanced Materials。
图1 最新的智能给药系统（DDS）显示出独特的优势，包括精确传感、可编程性、反馈控制和内在活性。这些特性有助于促进以代谢调节为基础的多维治疗方法。
肿瘤中的恶性细胞表现出了适应性的代谢重编程，以满足在发展过程中其过度的生物能量和生物合成需求。代谢过程涉及到物质与物质之间的转化、交流，驱动细胞之内、细胞之间的信号沟通，使肿瘤细胞能够适应不同的外界压力。这些代谢变化广泛包括葡萄糖代谢、乳酸代谢、氨基酸代谢和脂质代谢等多个方面。不断积累的证据表明，肿瘤异常代谢与耐药性、免疫抑制和表观遗传突变密切相关。因此，基于肿瘤代谢特征的治疗策略变得尤为迫切。
物质的代谢流程大致可分为三部分：底物的摄取、代谢途径中的酶促反应以及代谢产物的生成及排出。干扰这三个过程，可以阻碍肿瘤获得养分，或者诱导有毒产物的积累，打破胞内外平衡。虽然已经开发出多种小分子药物用于上述目的，并处于临床试验中，但这些药物存在一些限制。首先，肿瘤细胞的代谢过程通常与多个通路相互关联，这意味着单一通路的调控可能会受到其他通路的干扰。此外，正常细胞和肿瘤细胞共享一些代谢途径，药物在正常组织的积累导致意外的副作用。因此，亟需寻求更精确和高效的治疗策略以解决肿瘤代谢的复杂性。
通过合理设计的递送系统有望提高代谢调节策略的治疗效率。智能递送系统具有精准感知、程序性、反馈控制递送等优势，可以为基于代谢的多维度治疗策略提供支持。为了从治疗角度深入了解肿瘤代谢，并为递送系统的设计提供指导，我们关注了可用于干预的运输和转化途径，总结了肿瘤代谢的一般特征。我们分类总结了已知的代谢脆弱点和交叉途径，以及针对性的智能递送系统设计逻辑，希望为发展多种联合治疗策略提供启发。
图2 肿瘤代谢调控中的智能递送系统。
本课题组博士研究生（卓博计划学员）李绪雯为论文的第一作者，孙涛副教授、蒋晨教授为论文的通讯作者。该研究获得国家自然科学基金，上海市学术研究带头人计划等项目支持。
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202309582
