南方医科大学桑宏勋/邱小忠MRC：近红外光响应纳米复合可注射水凝胶体系用于抗骨肉瘤复发

创新点：南方医科大学桑宏勋教授和邱小忠教授合作开发出一种近红外光响应的纳米复合可注射水凝胶体系，通过将温敏性单体、两性离子单体和功能性纳米粒子相结合，该体系实现了大分子抗体药物的长效可控释放，在抗骨肉瘤术后复发领域表现出良好的应用前景。

关键词：Macromolecular rapid communications，纳米，可注射水凝胶，骨肉瘤，南方医科大学

目前，临床上针对固体肿瘤的治疗仍然以手术切除方式为主，面对术后高复发率和高转移率的挑战，合适有效的术后辅助治疗显得至关重要。相较于传统的术后放化疗，免疫检查点抑制剂疗法通过激活自身免疫系统以抵抗肿瘤，具有完全治愈晚期癌症的潜力，近年来受到广泛关注。但全身性分布的免疫检查点抑制剂易导致免疫性疾病甚至免疫风暴的产生。因此，如何将此类大分子抗体药物精准递送至病灶区域并发挥长效作用是值得研究的课题。

可注射水凝胶材料具有弹性三维网络结构、高含水量、高载药量以及独特的无创特性，作为局部药物递送体系在术后疾病治疗领域应用广泛。但仅由聚合物交联而成的单纯水凝胶体系功能性相对单一，往往不具备长期可控的药物释放能力。近年来，一些研究提出将智能化的纳米材料引入水凝胶体系以赋予体系环境响应、多模式成像、联合治疗等功能，最终达到更好的治疗效果并满足更复杂的治疗需求。基于此，南方医科大学科研团队合作开发出一种近红外光响应的纳米复合可注射水凝胶体系用于递送免疫检查点抑制剂分子并实现其长期的可控释放，该体系在骨肉瘤的术后抗复发模型上表现出良好的抑制效果。

在该纳米复合可注射水凝胶体系中(图1)，研究者创新使用羧酸甜菜碱类两性离子单体共聚寡聚乙二醇甲基丙烯酸酯温敏性单体以获得合适溶胶-凝胶转变温度的可注射水凝胶，两性离子单体有助于提高体系的抗炎症特性。体系中引入的功能性纳米粒子以树枝状大孔径的介孔二氧化硅纳米粒子为主体，孔道用于负载免疫检查点抑制剂分子。通过巧妙的利用Diels-Alder反应，在粒子表面修饰上PAA聚合物作为保护层，以及光热试剂FeS₂粒子作为光控开关。当体系受到近红外光照射时，FeS₂粒子可以将光能转化为热以促进Diels-Alder逆反应发生，从而降解PAA层，释放出孔道内的药物分子。实验数据表明，该体系能够有效负载多种大分子类抗体药物，并对近红外光响应迅速，出现明显off-on药物释放行为。该研究团队进一步在小鼠的骨肉瘤术后模型上探究了该纳米复合可注射水凝胶体系的治疗效果，结果显示该体系能够有效提高免疫检查点抑制剂分子在骨肉瘤术后区域的富集并延长驻留时间，从而提高病灶区域活性T细胞的含量，最终表现出更好的术后抗复发效果。

研究团队相信该近红外光响应纳米复合可注射水凝胶体系有望为固体肿瘤术后治疗以及局部药物递送体系的设计提供一定思路。相关结果发表在Macromolecular Rapid Communications上，南方医科大学桑宏勋教授和邱小忠教授为论文的共同通讯作者，博士后郭冉冉为论文的第一作者。