
透過性亢進および保持(EPR)効果は議論の多い概念である[ 1 ] [ 2 ]。これは、特定のサイズの分子(典型的にはリポソーム、ナノ粒子、高分子医薬品)が正常組織よりも腫瘍組織に蓄積する傾向があるというものである[ 3 ] [ 4 ] 。この現象に対する一般的な説明は、腫瘍細胞が急速に増殖するためには、血管の産生を刺激する必要があるというものである。VEGFやその他の成長因子は、癌の血管新生に関与している。150~ 200μm程度の小さな腫瘍細胞凝集塊は、栄養と酸素の供給のために新生血管による血液供給に依存し始める。これらの新しく形成された腫瘍血管は通常、形態と構造が異常である。それらは、広い窓を持つ整列不良の欠陥のある内皮細胞であり、平滑筋層またはより広い内腔を持つ神経支配を欠き、アンジオテンシンIIの機能的受容体が損なわれている。さらに、腫瘍組織は通常、効果的なリンパドレナージを欠いています。これらの要因すべてが、特に高分子医薬品において、分子および体液の輸送ダイナミクスの異常を引き起こします。この現象は、固形腫瘍における高分子および脂質の「透過性亢進および保持(EPR)効果」と呼ばれています。EPR効果は、固形腫瘍組織における高分子の血管外漏出を促進する多くの病態生理学的因子によってさらに増強されます。例えば、ブラジキニン、一酸化窒素/ペルオキシナイトライト、プロスタグランジン、血管透過性因子(血管内皮増殖因子VEGFとしても知られる)、腫瘍壊死因子などです。保持の増加につながる要因の1つは、正常な状態ではこのような粒子を濾過するリンパ管が腫瘍領域周辺に欠如していることです。
EPR効果は通常、ナノ粒子やリポソームの癌組織への送達を説明するために用いられる。[ 5 ]多くの例の1つは、金ナノ粒子を用いた熱アブレーションに関する研究である。Halas、Westらは、癌治療における放射線療法や化学療法の補完となる可能性のある方法を示しており、ナノ粒子が癌部位に到達すると、皮膚を透過する近赤外線レーザーに反応して加熱される(光熱効果)。この治療法は、化学療法剤や他の癌治療と併用すると最も効果的であることが示されている。 [ 6 ] EPR効果はナノ粒子を運び、癌組織内に拡散させると考えられているが、通常、投与されたナノ粒子の総量のわずか数パーセント(中央値0.7%)しか固形腫瘍に到達できない。[ 7 ]