静电纺丝是一种制备纳米纤维膜的成熟技术，由于其独特的多孔结构、高载药量和较好的生物相容性等在组织工程支架、药物控释等方面受到广泛关注。近年来，人们发现以静电纺丝纤维为基础的新型药物递送系统针对肿瘤的原位治疗方面有很好的应用前景，为肿瘤的复发和转移这一难题提供了新的解决方案。近期，上海交通大学医学院附属瑞金医院/上海市伤骨科研究所崔文国教授课题组在《Advanced Fiber Materials》上发表了题为“Functional Electrospun Fibers for Local Therapy of Cancer”的综述论文。论文系统阐述了基于静电纺丝纤维支架的新型药物递送系统在肿瘤的局部治疗方面取得的进展。

       首先，文章简要介绍了肿瘤传统的治疗方案及其面临的复发和转移的问题、肿瘤微环境和肿瘤的局部治疗。其次，作者对静电纺丝技术的基本原理进行了描述，并介绍了静电纺丝纤维优越的生物相容性和载药性，以及在肿瘤局部治疗中的应用。为达到预期的药物释放特性，这些载药支架已经从简单的与药物共混发展到精确合成的分层结构，并利用了其表面润湿性、机械性能的变化、纤维的不同组合、无机成分的添加、以及壳核结构的引入（图1）等。接着，本文着重介绍了基于独特的肿瘤微环境而进行的响应性药物递送系统的研究，主要包括了pH、热、磁和光响应等方面（表1）：利用肿瘤微环境呈现微酸性（pH 6.15-7.40）这一特性，针对肿瘤部位的酸性敏感释药的载药静电纺丝纤维得到了很广泛的研究并取得了很大的进展；通过将温敏性元素引入静电纺丝载药体系来达到负载药物的温敏性释放也是药物响应性释放的一种重要策略；与正常组织相比，肿瘤细胞更易受到高温的影响，因此，利用磁响应纳米粒子在磁场的作用下产生这一特性，将磁纳米粒子加入静电纺丝纤维中进行肿瘤的局部热疗也为肿瘤的局部热疗提供了新的策略，进一步地，局部热疗与药物控释的结合也是新的研究热点；与磁响应相似，近红外光也是进行局部热疗的手段之一，因此，将光响应因素与静电纺丝纤维相结合达到局部热疗和药物响应性释放也是一种新的研究策略。此外，本文还涉及到了基于干细胞以及机体免疫的结合纳米纤维支架给药系统的癌症疗法（图2）。最后，作者分析了静电纺丝纤维支架在局部肿瘤治疗中可能存在的降解后的生物毒性以及机体免疫应答等问题，并对其应用前景进行了展望。上海交通大学医学院附属瑞金医院博士后赵静文为本文第一作者，崔文国教授为通讯作者。


壳核结构的静电纺丝纤维的制备流程以及在肿瘤局部治疗中的应用举例
不同应激响应性药物释放的静电纺丝纤维的组成和结构