Small:肿瘤切除中快速止血和术后防复发一体化新策略

肝癌是世界上第五大最常见的恶性肿瘤,占全球癌症死亡人数的9.1%,且原发性肝癌的发病率仍在上升。截至目前,手术切除仍是治疗肝癌的首选和最有效的方法。然而,类似肝脏这样的血液丰富的组织的肿瘤在手术切除过程中不可避免的会发生出血,对手术操作以及预后造成了很大影响。另一方面,术中的出血大大增加了癌细胞随血液转移引起肿瘤复发的风险。因此,在肝癌切除手术中,实现快速止血和预防术后肿瘤复发意义重大。进一步的,如何实现这两者的一体化成为了一个丞待解决的挑战。

针对以上问题,西安交通大学郭保林课题组开发了一种纳米增强的多网络晶胶,它可以在肝癌手术切除术中通过血液触发形状恢复和凝血增强性能促进快速高效的止血,并通过术后pH响应声敏剂释放发挥出色的声动力预防肿瘤复发作用,提供了一种肿瘤切除术中快速止血和术后防复发的一体化治疗新方案(图1)。

图1 兼具止血和防止术后肿瘤复发的一体化晶胶策略示意图

在该工作中,研究人员首先合成了双键化的季铵化壳聚糖(QCSG)、多巴胺修饰的透明质酸(HA-DA),以及声敏剂负载的多巴胺修饰ZIF-8(ZDH)。随后,通过冷冻凝胶化技术,在零下20摄氏度完成了组分之间的交联。而当样品被重新置于室温时,低温下形成的冰晶融化,留下具有贯通大孔结构的晶胶网络。

图2 QH/ZDH在(A)大鼠肝脏表面片状伤口流血以及(B)大鼠肝脏大体积性缺损流血和(C)兔子肝脏大体积性缺损流血模型中的止血示意图、流血量和止血时间。

得益于高密度的贯通孔状结构,该晶胶表现出了优异的快速水/血液吸收,这有效的浓缩了血细胞和血小板,增强了凝血效果。另一方面,该晶胶中的季铵阳离子基团还表现出了很好的血细胞和血小板黏附作用,这也协同增强了凝血。得益于这些优势,该凝胶不仅在浅表性肝脏损伤中表现出优异的止血效果,更是在肝脏大体积性缺损中表现出了快速高效的止血。

图 3 QH/ZDH晶胶实现体内肿瘤切除术中快速止血和预防术后防复发的效果

另一方面,QH/ZDH晶胶在小鼠异位肝细胞肿瘤切除术中也表现出了显著的减少失血,降低死亡率的效果。并且由于其中负载的声敏剂在超声作用下可以产生声动力抗癌效果,术后,该晶胶也显示出了明显降低的肿瘤复发率以及再生肿瘤质量,并显著提高了术后小鼠的生存率,也显示了该一体化止血和预防肿瘤复发策略巨大的潜在应用价值。

西安交通大学前沿科学技术研究院为本研究第一完成单位,博士生梁永平和李勐为本论文共同第一作者,郭保林教授为该论文通讯作者。

论文信息:

An Integrated Strategy for Rapid Hemostasis during Tumor Resection and Prevention of Postoperative Tumor Recurrence of Hepatocellular Carcinoma by Antibacterial Shape Memory Cryogel

Yongping Liang, Meng Li, Ying Huang, Baolin Guo*

Small

DOI: 10.1002/smll.202101356

原文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.202101356