恶性腹水是卵巢癌、肝癌、胰腺癌和结直肠癌等晚期腹腔恶性肿瘤的常见终末期并发症。大量腹水持续积聚不仅会引起腹胀、腹内压升高、胃肠道受压和营养障碍，还会形成免疫抑制性液态微环境，促进肿瘤细胞在腹腔内播散和免疫逃逸。临床上常用的腹腔穿刺引流、腹腔化疗、利尿及抗血管生成治疗通常只能暂时缓解症状，仍面临腹水反复、疗效有限及全身毒副作用等问题。因此，如何同时抑制腹水形成和腹腔肿瘤进展，并持续重塑局部免疫微环境，是恶性腹水治疗中的重要挑战。
四川大学华西医院乳腺健康医学研究院石虎兵团队于2026年4月在Biomaterials发表研究论文 “Physiological respiration pressure-driven piezocatalytic therapy for malignant ascites with a gold-core magnified mesoporous piezoelectric nanoplatform”。该研究创新性地构建了由金属核、介孔二氧化钛中间层和介孔钛酸钡外壳组成的多层压电纳米平台，并从多种金属核中筛选出压电性能最优的金核纳米结构AuTB。脂质包覆后的AuTB@Lipo能够将膈肌呼吸产生的微弱腹腔压力波动转化为持续的压电催化活性，从而生成活性氧、诱导肿瘤免疫原性细胞死亡，并激活腹腔抗肿瘤免疫，为恶性腹水提供了一种无需外源光照或超声持续驱动的生理能量响应型治疗策略。
研究团队首先构建了具有“金属核@介孔二氧化钛@介孔钛酸钡”多层结构的压电纳米平台（MTB），并系统比较了不同金属核对其压电性能的影响。结果显示，以金纳米颗粒为核心的AuTB具有最优的压电响应和电荷分离能力（图2）。进一步经脂质包覆后形成的AuTB@Lipo具有良好的分散性和生物相容性（图3）。在膈肌呼吸引起的周期性腹内压作用下，AuTB@Lipo可发生压电极化，并持续产生羟基自由基和超氧阴离子等活性氧（ROS）。产生的ROS不仅能够直接杀伤肿瘤细胞，还可诱导钙网蛋白外翻和HMGB1释放，促进肿瘤细胞发生免疫原性细胞死亡（图4）。在恶性腹水小鼠模型中，AuTB@Lipo能够利用生理呼吸产生的微弱压力持续发挥压电催化作用，显著抑制腹腔肿瘤生长和腹水积聚，并延长小鼠生存期（图5）。同时，该治疗改善了恶性腹水的免疫抑制微环境。综上所述，本研究为利用内源性生理机械能持续治疗恶性腹水提供了一种新的压电纳米治疗策略。
文章结论与讨论，启发与展望
本研究构建了一种可由生理呼吸压力自主驱动的金核增强介孔压电纳米平台，将膈肌呼吸产生的微弱腹内压转化为持续的压电催化活性。该平台兼具直接杀伤肿瘤、抑制腹水形成和激活抗肿瘤免疫等作用，为恶性腹水提供了一种无需外源光照或超声刺激的治疗新策略。未来，通过进一步结合药物递送或免疫治疗，有望拓展其在恶性胸腹水及其他压力波动相关环境种肿瘤中的应用。
本文第一单位为四川大学华西医院乳腺健康医学研究院。四川大学华西医院乳腺健康医学研究院石虎兵教授、何秀静研究员以及哈尔滨医科大学附属第二医院林雨佳教授为共同通讯作者。该研究得到国家科技重大专项、四川省科技厅重点研发项目、国家重点研发计划等资助支持。
原文链接 https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2026.124233
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供稿：赵钰洁
编辑：贵昱