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骨肉瘤术后管理新策略:兼顾抗肿瘤与骨再生的双功能生物材料—四川大学解慧琪教授团队综述

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Research

图1 基于生物材料的抗肿瘤和骨再生双功能策略

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Credit: Copyright © 2025 Hui Dong et al.

研究背景:

骨肉瘤是儿童和青少年中最常见的原发性恶性骨肿瘤,当前的标准疗法为化疗联合根治性手术切除。然而,该方案仍面临两大关键挑战:其一在于术后较高的肿瘤复发与转移风险;其二在于手术所导致的大段骨缺损,严重损害患者的功能恢复与长期生活质量。

生物材料技术的兴起为同时应对这两大挑战带来了转机。这类材料不仅能作为局部药物递送系统,在提升抗肿瘤效力的同时降低全身毒性,还推动了多种新型治疗模式(如光热、磁热、微波热、化学动力及声动力疗法)的应用。更为重要的是,它们能同步为骨缺损修复提供支撑与生物引导,从而实现“抗肿瘤-骨再生”的双重功能。

本综述对该领域的前沿双功能生物材料进行了系统性梳理与创新性分类,并深入探讨了其设计理念、治疗效能与临床转化潜力,旨在为骨肉瘤的术后综合治疗构建新的理论框架,并探讨未来的发展方向。

研究进展:

本综述创新性地将骨肉瘤术后修复用双功能生物材料归纳为三大不同策略(图1):

传统双功能策略通过将抗肿瘤成分与促成骨成分共同负载于同一载体,实现功能的初步整合。部分研究还为其赋予温度监测、清除活性氧等辅助功能。然而,由于两种活性组分同步释放与作用,该策略在功能协同上仍存在一定局限:抗肿瘤过程所产生的高温、活性氧等微环境可能抑制骨再生,而过早启动的组织修复也可能影响肿瘤的彻底清除。

强化抗肿瘤的双功能策略致力于在双功能集成基础上进一步提升治疗效能。该策略通过精巧的材料设计增强肿瘤杀伤效果,具体路径包括优化单一疗法(如通过抑制热休克蛋白增强光热疗效,或为化学动力疗法补充反应底物),或构建多模式协同治疗体系(如化疗-光热联合、光热-化学动力协同等),从而实现更彻底的肿瘤清除,为后续骨再生创造有利条件。

时序调控的双功能策略作为智能化程度更高的研究方向,着力解决功能间的时序矛盾。该策略通过设计差异化的释放动力学、构建核壳结构或引入外部刺激响应机制,实现对“先彻底杀瘤、后启动成骨”治疗时序的精确控制,在时空维度上有效解耦两种功能,最终实现治疗效益的最大化。

这三大策略清晰地勾勒出该领域从简单功能叠加、到效能强化、再到时序智能调控的演进路径(图2)。

未来展望:

尽管双功能生物材料在骨肉瘤术后治疗中展现出巨大潜力,但目前仍面临实验环境与临床实际存在差距、长期安全性验证不足以及规模化生产工艺复杂等挑战。未来的发展将更注重材料设计的整体性和个性化、智能化。同时建立完善的安全评估体系与标准化生产流程。随着跨学科合作的深入推进,这些创新成果有望成功转化为临床实践,最终为骨肉瘤患者提供更安全有效的综合治疗方案(图3)。

原文链接:https://spj.science.org/doi/10.34133/research.0978


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