癌症，又称恶性肿瘤，是严重危害人类健康和生命的重大疾病之一。根据国际著名癌症期刊《CA:ACancerJournalforClinicians》关于中国癌症情况的最新报道显示，年中国约有.2万例新发癌症病例和.4万例癌症死亡病例，分别占全球新发和死亡病例的22%和27%。癌症正成为危害中国公共卫生安全的重要因素。因此，对于癌症及时、高效、精准的诊疗，不仅关系到人民的生命健康和生活质量，也关系到经济和社会的可持续发展。传统的肿瘤治疗方法主要包括手术切除、化学药物治疗（化疗）和放射治疗（放疗）。但是由于手术过程中肿瘤组织不易标识，且原癌细胞易转移，会导致术后易复发。而化疗和放疗对正常组织也有显著的杀伤效果，副作用大，并且肿瘤细胞对化疗和放疗容易产生耐受。因此，发展新型高效的肿瘤治疗方法成为研究的热点。
近年来，随着纳米技术的快速发展，基于纳米药物的肿瘤治疗新方法，包括光动力治疗、光热治疗、免疫疗法等，不断地被开发和研究，然而这些治疗手段大多尚处于基础研究或临床试验阶段，并且面临一系列的挑战和难题。例如，关于纳米药物在实体瘤中的高渗透长滞留效应（enhancedpermeabilityandretentioneffect，EPR）就是争论的焦点之一。EPR效应是指一些特定大小的大分子物质（如脂质体、纳米颗粒以及一些大分子药物）更容易渗透进入肿瘤组织并长期滞留（和正常组织相比）的现象。在其发现之初，EPR效应一度被认为是癌症的阿基琉斯之踵，使纳米药物高效地富集在肿瘤部位，使得肿瘤治疗成为可能。然而，最新的研究表明，纳米药物的平均肿瘤摄取量仅为注射剂量的0.7%。其实，纳米药物递送到肿瘤组织和细胞中，需经历一个复杂而漫长的过程。在这个过程中，首先纳米药物需要避免机体的免疫监视，以防止血清调理素蛋白捕获；其次纳米药物需要在肿瘤部位选择性渗出，并克服癌细胞的内渗，透过肿瘤周围支持组织，躲避巨噬细胞的摄取，克服较高的间质液压，通过缓慢扩散在整个肿瘤中均匀分布。相对于这一复杂的过程，传统的EPR模型过于简单，不足以预测肿瘤中纳米药物的富集量。此外，纳米药物在肿瘤中的富集不仅受EPR这种被动靶向效应的影响，也与纳米药物的主动靶向官能团密切相关。尤为关键的是，肿瘤的类型与尺寸也显著地影响着纳米药物在肿瘤部位的富集和治疗效果。因而，原位实时监测纳米药物在体内的吸收（absorption）、分布（distribution）、代谢（metabolism）及排泄（excretion）过程和及时评价治疗效果，成为纳米医学在癌症治疗中的关键问题。
诊疗一体化（theranostics）一词，年由JohnFunkhouser第一次提出，其将诊疗一体化定义为“根据疾病状态干预治疗手段的能力”（theabilitytoaffecttherapyortreatmentofadiseasestate）。随着诊疗一体化的快速蓬勃发展，其定义也有了更广泛的扩充，现在普遍认为，诊疗一体化是一种将疾病的诊断或监测与治疗有机结合的新型生物医学技术。近年来，研究人员开发了一系列能够实现癌症诊疗一体化的纳米药物，为人类克服癌症带来新的希望。以下简介癌症诊疗一体化的发展历程，并分析诊疗一体化在癌症诊断和治疗过程中的特殊优势，然后结合最新的研究进展介绍各类纳米诊疗剂的构建及其特点，最后展望癌症诊疗一体化未来的发展方向。
癌症诊疗一体化的优势
由于诊疗一体化将诊断和治疗功能整合为一体，因此相对于单一的诊断或治疗手段具有明显的优势。具体而言，癌症的诊疗一体化在患者分层及个性化医疗、实时监测纳米药物治疗过程和反馈纳米药物治疗效果等方面均展现巨大潜力。
患者分层及个性化医疗
在常规纳米医学研究中，研究人员通常专注于研究纳米药物的成分、尺寸、形貌和表面修饰等因素对于肿瘤治疗效果的影响，而往往忽视对实验动物进行“患者分层”。因为个体差异，即使相同的肿瘤模型，不同动物个体肿瘤对纳米药物摄取量也会不同。在基础研究中，通常使用异种移植方式在实验动物上生长体积较小的实体瘤，并认为这类实体瘤中肿瘤组织较为均一。但是，由于不同动物个体间体质的差别，其肿瘤组织的生理学特性，包括组织的纤维化程度以及血管系统的密度和结构完整性也不尽相同。这使得不同个体间肿瘤组织的EPR效应也有明显差别，因而会影响纳米药物在肿瘤组织的富集、滞留及其后续治疗效果（图1）。例如，在Karathanasis等的研究中，首先将碘标记的脂质体纳米探针注射到乳腺肿瘤异种移植物的大鼠中，通过乳房X线照相术评估肿瘤对纳米药物摄取能力。然后根据肿瘤对纳米药物摄取量的高和低，将大鼠分别归为预后良好组和预后不良组，再对两组大鼠使用等量的阿霉素装载的脂质体进行治疗。研究发现两组大鼠呈现出显著疗效差异：预后良好组的肿瘤生长速度明显慢于预后不良组。结果表明，即使在人工异种移植肿瘤模型中，不同个体间的同种肿瘤组织仍然存在显著差异，而这种个体差异造成的肿瘤生理性质的差异在大型动物中更为明显。例如，在一项针对犬科动物的研究当中，利用正电子发射断层扫描-计算机断层扫描（PET-CT）对64Cu标记的脂质体进行追踪发现，基于EPR效应使纳米药物在肿瘤组织富集对于7个癌瘤（上皮组织来源的恶性肿瘤，Carcinoma）中的6个病例有效，而对于4个肉瘤（非上皮组织来源的恶性肿瘤，sar在北京线咨询治疗白癜风医院白癜风治疗的费用