肝癌是我国高发恶性肿瘤,2022年新发36.77万例、占全球42.5%,死亡31.65万例、位列癌症死亡第2位。TACE 是中晚期肝癌的标准介入治疗,但传统载药微球不具pH响应、释药被动,部分患者应答不充分,成为制约TACE远期疗效的临床难题。

苏州浩微医疗自主研发二代均一粒径载药微球UniPearls®,依托聚乙烯醇丙烯酸钠独特分子结构,依靠大量羧基(-COOH) 实现天然PH智能响应,在肿瘤酸性微环境下大幅提升伊立替康释放速率,从材料底层解决酸性微环境耐药难题,为肝癌介入治疗提供全新解决方案。
肿瘤酸性微环境:
困住TACE疗效的核心临床难题
正常人体细胞外液pH稳定维持7.4弱碱性,依靠体内缓冲体系、肾脏持续调控保障细胞稳态。而肿瘤细胞存在特征性Warburg效应:即便有氧也优先糖酵解供能,大量乳酸堆积;加之肿瘤微血管紊乱、局部缺氧,最终形成胞外酸性微环境,病灶局部PH可低至6.5甚至4.0,该特征在肿瘤早期即出现,广泛存在各类原发/转移性肝癌。
酸性微环境从三重维度摧毁TACE治疗效果:
1. 离子陷阱效应:伊立替康等弱碱性化疗药物在酸性环境下离子化,细胞膜穿透能力骤降,肿瘤细胞摄取药物不足;
2. 多重耐药诱导:酸性刺激上调药物外排转运蛋白,药物快速流出肿瘤细胞,药效大幅衰减;
3. 传统微球释药不足:市面主流载药微球缺少酸敏结构,在肿瘤酸性区域释药量低,无法形成有效局部药物浓度,是大量肝癌患者TACE治疗无效的关键诱因。
同时酸性微环境还会加速肿瘤侵袭转移、抑制T细胞免疫活性,同步削弱介入+免疫联合治疗效果。因此,研发可在肿瘤酸性环境主动高效释药的载药微球,是介入器械领域亟待突破的核心方向。
底层材料机制:
UniPearls®酸敏释药,核心源于分子链上羧基(-COOH)
UniPearls®基材为聚乙烯醇-丙烯酸钠共聚水凝胶,两种组分分工明确,PH响应特性完全由丙烯酸钠链段携带的羧基官能团主导,聚乙烯醇仅提供骨架支撑、提升生物相容性与弹性,羟基无酸敏响应作用。
1、载药阶段(中性生理环境pH7.4)
丙烯酸钠上羧基解离为带负电羧酸根(-COO⁻),通过静电吸附牢牢结合带正电的伊立替康分子,实现超高载药率(5分钟载药率97%),药物稳定锁存于微球三维网络,避免术中、正常组织提前漏药。
2、肿瘤酸性环境释药阶段(pH4.0/5.7病灶区)
肿瘤微环境H⁺浓度升高,羧基(-COO⁻)发生质子化,变回中性羧基(-COOH),分子负电荷消失,药物快速释放:
1.)微球与药物(如伊立替康)之间的静电吸附作用力大幅减弱,药物快速脱离载体;
2.)羧基质子化后分子间斥力消失,凝胶网络适度舒展、孔径增大,进一步加速药物向外扩散;
双重作用叠加,让UniPearls®在酸性条件下释放效率显著超越传统PVA微球(聚乙烯醇栓塞微球)。
补充区分:羟基无pH响应能力
聚乙烯醇链段携带羟基(-OH),仅作用为提升微球亲水性、柔韧性、血管适配性,不存在电荷解离/质子化行为,无法响应pH变化;全系列酸敏释药功能,完全依赖丙烯酸钠组分的羧基基团。
3、传统PVA栓塞微球不具备pH响应
传统PVA 微球以磺酸基载药。磺酸为强酸,pKa 极低,任何 pH 下都完全解离、恒定带负电,药物仅靠被动扩散缓慢释放,不具备pH响应。
浩微 UniPearls® 采用羧基载药(pKa≈4-5)。正常组织中羧基解离带负电、稳定锁药;进入肿瘤酸性微环境后羧基质子化、负电荷减少、静电束缚减弱,药物加速释放 ——环境越酸,释放率越高。
头对头循证数据:
酸性环境下二代均一粒径微球释药性能全面领先HepaSphere®
实验室模拟肿瘤不同梯度酸性pH(4.0强酸性、5.7弱酸性)及正常组织中性pH7.4,同步对比UniPearls与HepaSphere微球伊立替康释放率:
1. pH=4.0(肿瘤坏死强酸性区域):UniPearls释药速率高出对照20%以上;
2. pH=5.7(肿瘤主体酸性微环境):优势最大化,释药速率高出50%;
3. pH=7.4(正常肝组织):释药仍高出20%,且释药平缓,减少全身药物暴露。
数据直观印证:依托羧基带来的天然pH响应能力,UniPearls可精准识别肿瘤酸性病灶,在肿瘤局部释放更高浓度化疗药,同时降低正常组织药物泄露,实现“病灶高药浓、全身低毒副”。
UniPearls®综合临床价值,
不止酸敏释药
1.均一粒径栓塞优势:标准化均一颗粒,直达肿瘤末梢微血管,致密阻断供血,弥补传统非均一微球栓塞不全短板;
2. 术后安全性更高:载药后微球收缩2.4%,释药后膨胀3.7%,血管刺激小,大幅降低栓塞后疼痛、恶心等综合征;
3. 合规全球可及:同步获中国NMPA、美国FDA双认证,适配肝细胞癌、结直肠癌肝转移等多类肿瘤TACE手术;
4. 缩短手术时长:从15分钟缩短到5分钟超高快速载药性能,减少医师术中射线暴露。
结语
浩微医疗深耕药械结合介入创新,直击临床未被满足的治疗痛点。UniPearls®通过聚乙烯醇丙烯酸钠共聚材料的羧基酸敏设计,从分子层面攻克肿瘤酸性微环境导致的TACE疗效短板,用扎实体外释药数据、标准化均一粒径工艺,为肝胆介入、肿瘤科医生提供更高效、更安全的TACE治疗工具,助力提升肝癌患者治疗应答率与长期生存获益。
参考文献:
1. Hosonuma M, Yoshimura K. Association between pH regulation of the tumor microenvironment and immunological state. Front Oncol 2023;13:1175563.
2. Becker HM, Deitmer JW. Transport metabolons and acid/base balance in tumor cells. Cancers (Basel) 2020;12:899.
3. Zhuang Y, et al. Acidic Tumor Microenvironments and Emerging Therapeutic Strategies for Cancer Therapy. Yonsei Med J 2025 Oct;66(10):619-629
4. 苏州浩微生物医疗2026年4月伊立替康释药对照实验内部数据