近日，药学院翟光喜教授、叶磊副研究员在国际期刊ACS Nano（中科院Top一区），杂志上发表了题为“Injectable Zwitterionic Physical Hydrogel with Enhanced Chemodynamic Therapy and Tumor Microenvironment Remodeling Properties forSynergistic Anticancer Therapy”的研究性论文，叶磊副研究员、翟光喜教授，天津大学教授李俊杰为共同通讯作者，药学院硕士研究生方跃霖、黄苏苏为论文共同第一作者，山东大学药学院为第一作者和通讯作者单位。

手术切除是乳腺癌的一线治疗方式，但残留的肿瘤细胞和高度免疫抑制的肿瘤微环境（TME）继续对肿瘤复发和转移产生严重影响。目前化学动力学（CDT）的应用已被广泛探索，但基于CDT的治疗效果仍然不理想。芬顿（Fenton）试剂在肿瘤部位的积累有限是其中一个原因，另外，肿瘤细胞内源性H₂O₂水平不足和强大的抗氧化系统限制了•OH的生成并加速了•OH消耗，从而降低了Fenton和类Fenton反应的效率。本研究中开发了一种可注射两性离子水凝胶系统（Gel@M/CuO₂/DOX/STING），用于局部药物递送，以增强免疫激活和预防肿瘤复发。将该水凝胶系统植入荷瘤小鼠手术后的空腔中，TME中的体液可以影响水凝胶骨架的离子相互作用，使水凝胶降解，然后释放出小尺寸的纳米粒子(M/CuO₂/DOX)和2'，3'-cGAMP，肿瘤细胞摄取纳米颗粒后，肿瘤酸性环境触发M/CuO₂/DOX释放阿霉素（DOX）和Fenton催化剂(Cu²⁺和H₂O₂)。此外，Cu²⁺与自供的H₂O₂反应生成活性氧（ROS）。DOX和CDT的结合显著触发肿瘤细胞死亡，并恢复肿瘤抗原识别。释放的STING激动剂和DOX诱导的DNA损伤，激活STING通路，促进I型干扰素的分泌，将促进树突状细胞DCs的成熟，增强肿瘤特异性T细胞浸润，从而重塑免疫抑制微环境。另外，通过细胞毒性实验、3D培养实验和主要脏器HE染色证实其具有优异的生物相容性。该可注射性水凝胶在体内具有良好的生物可降解性，最终降解产物为CO₂和H₂O；小动物活体成像实验表明该制剂可在病灶部位滞留14天以上，发挥持续抗肿瘤作用。

近年来，翟光喜教授/叶磊副研究员团队在水凝胶材料的合成与应用，抗肿瘤免疫治疗和抗肠粘连等方面取得了一系列重要成果，曾发表于Materials Today Nano, ACS Nano,Journal of Materials Chemistry A, Acta Biomaterialia, Materials & Design等期刊上。该项工作得到了国家自然科学基金、“重大新药创制”国家科技重大专项、山东省自然科学基金、山东省泰山产业领军人才课题的资助。

论文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c05898