四川大学华西医院乳腺健康医学研究院石虎兵团队：胸膜腔内压触发压电催化纳米酶抑制恶性胸腔积液

        恶性胸腔积液（MPE）是晚期肺癌、乳腺癌等常见并发症，因胸膜转移、血管渗透性增加及淋巴引流受阻等多因素导致，治疗上存在复发率高、疗效短暂、副作用强等难题1-4。传统治疗如胸腔穿刺、硬化剂固定术、胸腔注药和免疫靶向疗法均存在局限性，难以实现长期控制2,5-7。胸膜腔独特的生理环境——如持续变化的负压（-3至-10 mmHg）与富氧状态，既是挑战，也为新型治疗策略提供契机8。
        四川大学华西医院乳腺健康医学研究院石虎兵团队于2025年4月在Nature Communications发表研究论文Intrapleural Pressure-controlled Piezo-catalytic Nanozyme for the Inhibition of Malignant Pleural Effusion。本研究基于胸膜腔独特的生理环境特点，构建了一种基于生理性胸膜腔压力变化响应的压电纳米系统O₃P@LPYU，利用稀土掺杂增强MOF材料的压电性能，使其在呼吸过程中无需外部刺激即可自发激活催化反应，持续产生活性氧，有效诱导肿瘤细胞发生免疫原性死亡，显著抑制恶性胸腔积液进展。

图1. 文章首页截图
        研究团队构建了Yb掺杂UIO-66压电纳米粒子，显著提升压电性能，并在生理压力下高效产ROS，结合臭氧释放实现快速染料降解和类过氧化物酶催化，展现出卓越的压电催化活性（图2）。O₃P@LPYU纳米系统在生理压力下实现高效杀伤肿瘤细胞并诱导ICD，在小鼠MPE模型中展现出显著的胸水控制、肿瘤抑制和免疫微环境重塑效果，显著延长生存期（图3）。总体而言，该研究建立了一种响应生理微环境的新策略，为恶性胸腔积液的持续治疗提供了有前景的技术路径（图4）。
图2 O3P@LPYU纳米酶系统构建及压电催化性能
图3 O₃P@LPYU纳米酶对肿瘤细胞高效杀伤并诱导ICD，抑制恶性胸腔积液，重塑免疫微环境
图4 研究设计流程图

文章结论与讨论，启发与展望

        本研究首次将生理性压力变化与压电催化结合，实现了MPE的“自驱动”治疗模式。通过Yb掺杂优化材料性能，结合臭氧缓释，实现了高效、低毒的肿瘤微环境调控。未来有望通过临床转化，为晚期癌症患者提供更优解。
        本文第一单位为四川大学华西医院，乳腺健康医学研究院敬静教授、石虎兵教授及浙江大学医学院卓巍教授为共同通讯作者；乳腺健康医学研究院许子寒博士后、何秀静助理研究员、贵昱博士和成都大学药学院唐凌凯硕士为共同第一作者。

原文链接 https://www.nature.com/articles/s41467-025-58354-9

参考文献:

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  7. Donnenberg AD, Luketich JD, Dhupar R, et al. Treatment of malignant pleural effusions: the case for localized immunotherapy. Journal for Immunotherapy of Cancer, 2019, 7:110.
  8. DeBiasi EM, Feller-Kopman D. Physiologic basis of symptoms in pleural disease. Seminars in Respiratory and Critical Care Medicine, 2019, 40:305-313.

供稿：许子寒
编辑：贵昱