摘要
放射治疗是目前治疗癌症的金标准疗法之一，其主要是通过外部光束照射或利用外科手术植入肿瘤内部的放射性粒子所释放的电离辐射来达到治疗目的，但是由于辐射在杀死癌细胞的同时也会给肿瘤周围的健康组织带来额外的辐射伤害，因此，人们正在研究开发诸如靶向α治疗在内的新策略，以提高治疗的选择性并尽量减少对患者的副作用。然而，靶向放射治疗的发展面临如靶向载体的功能化、载体如何精准的控制药物的释放等诸多挑战，而纳米颗粒作为药物载体显示了独特的优势，因为它们具有很好的生物相容性，这有利于细胞对药物的吸收，并且很容易通过靶向分子进行功能化，在这篇综述中，我们将探讨纳米颗粒如何被用于靶向放射治疗，例如用作为外照射的敏化剂或作为治疗性放射性核素的功能化载体，我们将介绍不同类型纳米颗粒的临床相关性，然后分析这些纳米结构如何打破一些常规放射治疗的限制，最后，批判性地讨论了以纳米颗粒为基础的放射治疗在临床应用中的现状以及该领域进一步发展需要面对的挑战。
引言
基于电离辐射的疗法常被用于治疗原发性肿瘤，或者用于预防肿瘤切除手术后的癌症复发[1-3]，例如，治疗高危局限性前列腺癌患者的标准方案采用放射治疗和手术切除联合使用[1]，并且放射疗法还可以与其他疗法协同作用[4-6]。辐射可以通过外照射光束从外部传递到癌细胞，也可以通过植入的辐射源在内部将电离辐射传递给癌细胞（近距离放射疗法）（图1）[7，8]。电离辐射通过电离作用产生自由基级，并破坏多个细胞内成分，例如DNA。[9，10]。尽管它对破坏肿瘤细胞非常有效，但电离辐射也会影响周围的健康组织。因此，控制放射剂量是降低正常组织毒性的基础，当下正在研究中的靶向肿瘤细胞的新策略就是为了实现肿瘤特异性放射治疗[11,12]。
由于纳米颗粒具有较高比表面积[15]，这一特性不仅增强了细胞对其的摄取，同时[16-19]，还使其易于被功能化[20-26]，这就为放射治疗创造了独特的机会[13，14]，。由高原子序数元素制成的纳米颗粒，不仅可用作外部电离辐射束的放射增敏剂，也可以用作治疗性放射性核素的载体，通过结合靶向分子使纳米颗粒表面功能化，就可以实现放射剂量的肿瘤特异性递送[27，28]，或者，通过工程纳米颗粒涂层和控制纳米结构循环时间（称为被动靶向）来实现肿瘤积聚[29，30]，此外，还可以通过晶体工程[31–34]控制无机纳米颗粒的独特光电特性用于放射治疗或与其他疗法相结合，如光热疗法[35，36，37]。因为综述的重点是纳米颗粒在靶向放射治疗中的应用，为了让读者更多的了解纳米颗粒，我们在这里列举了相关的综述，包括纳米颗粒的基本原理，合成[38,39]，性质[21,40]，功能化策略和其他生物医学应用[41–44]。
图1临床所采用的两种不同类型的放射治疗。
（a）外照射治疗。参考文献[45]，。（b）近距离放射治疗粒子，与10美分的硬币。参考文献[46]，?ElsevierB.V..
在这篇综述中，我们分析了用于靶向肿瘤放射治疗的纳米颗粒的发展，阐述了目前基于放射治疗的诸多挑战，包括精确肿瘤区域的治疗剂量和控制治疗带来的副作用，之后，我们确定了如何使用不同类型的纳米结构来解决这些问题，重点介绍了解决这些问题的思路，如纳米颗粒选材和结构类型等。这项主要涉及被用于外部光束照射的敏化剂或治疗性放射性核素的药物载体的纳米颗粒。最后，我们列出了该领域未来的研究方向，以及纳米放射治疗进入临床前需要解决的问题。
参考文献
[1]Peschel,R.E.;Colberg,J.W.Surgery,brachytherapy,andexternal-beamradiotherapyforearlyprostatecancer.LancetOncol.,4,–.[2]Trial,S.R.C.Improvedsurvivalwithpreoperativeradiotherapyinresectablerectalcancer.N.Engl.J.Med.,,–.[3]Kapiteijn,E.;Marijnen,C.A.M.;Nagtegaal,I.D.;Putter,H.;Steup,W.H.;Wiggers,T.;Rutten,H.J.T.;Pahlman,L.;Glimelius,B.;vanKrieken,J.H.J.M.etal.Preoperativeradiotherapy