中国粉体网讯 癌症，威胁人类生命的第一大杀手。据2019年国内最新的癌症数据可知，目前大约有23.9%的死亡是因为恶性肿瘤，而且，我国癌症的新增病例数以及死亡病例数仍呈逐年增长趋势。
随着医学的不断发展，目前临床上有多种肿瘤治疗手段，如手术切除、放射治疗、化学药物治疗、免疫治疗以及局部介入治疗等。受多种因素的影响，这些疗法在实际的应用过程中都存在各自的局限性。因此，迫切需要开发安全高效的肿瘤治疗新策略来满足广大癌症患者的客观需要。
由于碳酸钙材料普遍具备良好的生物相容性，可降解能力，pH响应能力，载体能力，凝血等功能，在生物医学领域，使得其在针对不同疾病时得到广泛应用，也因此碳酸钙材料常被用来构建综合治疗的复合平台。
例如，在皮肤修复领域，碳酸钙材料通过改进后，同时提供皮肤修复、抗菌、消炎以及凝血等功能；在骨修复领域，提供钙源，促进干细胞分化；在肿瘤治疗领域中，纳米碳酸钙被用来载入阿霉素等化疗药物，以及造影剂等，实现肿瘤的诊疗一体化。
近些年，大量的研究也发掘了碳酸钙在肿瘤治疗领域所蕴藏的巨大优势。
“钙死亡”
所谓的“钙死亡”即通过调节肿瘤细胞内部的钙离子浓度，使其浓度过载，从而激发细胞内部各种基于钙离子的相关信号通路，从而诱导癌细胞死亡。
Ca2O介导的钙离子过载诱导的癌细胞死亡
在生物生命活动中，一些离子，如Na+、K+、Ca2+等，在调控细胞生理状态的过程中起着重要作用。近些年，通过外部干扰肿瘤细胞内的离子稳态致使肿瘤细胞死亡的方法成为癌症治疗的新型手段，即离子干扰疗法。
然而单纯的离子或者小分子离子载体在实际肿瘤治疗中存在诸多限制，如体内循环时间短、特异性识别能力弱以及限制剂量的全身毒性等。为了解决这一问题，近年来的研究成果表明可完全降解的纳米矿物颗粒如纳米碳酸钙，由于兼具生物降解、离子释放功能、高生物安全性、可诱导多模态治疗等特性，在离子干扰治疗的领域中体现了出了巨大的优势。
钙离子作为细胞信号传递中的第二信使，具有许多生理功能，包括肌肉收缩，神经元兴奋，细胞的迁移和生长，以及细胞的死亡。近年来，关于钙离子的研究在神经学、生理学、以及细胞生物学等领域中迅速发展，钙离子在肿瘤治疗中发挥的作用逐步踏入科学家的视野。
如何使得钙离子能够有效运输至癌细胞内并引发钙离子超载的现象是目前急需解决的一个问题，是决定“钙死亡”的肿瘤治疗效果的关键。目前已有不少研究在围绕这一关键点在展开攻关。
肿瘤微酸调控与肿瘤治疗增效
肿瘤微酸环境，与肿瘤细胞的发生发展密切相关，其不仅会诱使肿瘤细胞对药物产生耐受性，而且会保护癌细胞免受免疫系统的攻击，削弱肿瘤化疗、放疗以及免疫治疗等的疗效。
随着纳米医学的不断发展，一系列具有肿瘤微酸响应性降解的纳米颗粒相继被开发，通过自身消耗肿瘤细胞外基质中的H+，以此达到中和肿瘤微酸的目的，如碳酸钙等。
碳酸钙由于其快速的酸响应性分解及优良的质子中和性质，正被研究者广泛用于新型肿瘤纳米药物的构建。例如，加州大学洛杉矶分校华人学者顾臻教授团队开发了一种新型肿瘤免疫治疗策略，将包裹有anti-CD47抗体的碳酸钙喷雾喷涂到术后肿瘤部位，原位形成凝胶。碳酸钙通过中和肿瘤部位的微酸，逆转免疫抑制微环境，同时酸响应性分解的碳酸钙会逐渐释放出anti-CD47，进一步加强机体的免疫反应，成功抑制了肿瘤术后的复发和转移。
朱宇杰等人将碳酸钙纳米颗粒、阿霉素以及aNLG919包裹在聚乙二醇-b-聚乳酸-羟基乙酸纳米颗粒中，成功构建了一种具有肿瘤微酸响应性的纳米颗粒。研究发现，该纳米颗粒可以快速中和质子，释放的药物不仅可以诱导癌细胞免疫原性细胞死亡，还能抑制色氨酸代谢，降低肿瘤内调节性T细胞的比例。并在活体治疗中取得较好的肿瘤抑制效果，实现了癌症的高效化疗-免疫联合治疗。
简而言之，碳酸钙作为一种生物相容性良好的矿物材料，其能够与肿瘤微环境内的质子反应来中和肿瘤微酸，从而提高化学药物疗法和免疫疗法的治疗效果。
参考来源：
[1]迟永杰，纳米碳酸钙介导的肿瘤细胞“钙死亡”与协同治疗效应，中国地质大学（北京）
[2]王春杰，碳酸钙基生物材料的可控制备与肿瘤治疗增效研究，苏州大学
（中国粉体网编辑整理/平安）
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