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由于浸润能力异常强大，恶性胶质瘤在脑中能够发展出边界模糊的肿瘤组织，使得手术完全切除变得异常困难。不仅如此，切除后剩余的侵袭性肿瘤细胞还会对进一步治疗产生抗性，同时还容易在术后空腔中造成癌症复发，因此恶性胶质瘤的完全治愈目前来说依然是一个艰巨的挑战

在近期，韩国科学技术院（KAIST）的PilnamKim等人设计了具有肿瘤细胞粘性的水凝胶（CSH）材料，可通过对细胞膜进行富含硫醇的界面改性与恶性胶质瘤细胞相互作用，进而限制其极具侵袭性的运动。该团队在早先的研究中已经证明，磷化氢类分子TCEP能够调节细胞表面的氧化还原状态，通过氧化细胞表面的双硫键形成自由硫醇，可使细胞膜变得更具反应活性（粘性）。而在本项研究中，细胞表面高度活性的硫醇可使浸润的肿瘤细胞黏附到水凝胶上，再结合化学抑制剂，可最大程度地对肿瘤细胞展现侵袭-抑制效应，为治疗恶性胶质瘤提供了新的策略。相关工作以“CancerCell-StickyHydrogelstoTargettheCellMembraneofInvadingGlioblastomas”为题发表在。

一、CSH的设计制备

CSH的制备是基于聚乙二醇（PEG）基水凝胶和琼脂糖水凝胶的互穿聚合物网络形成的。其中，琼脂糖水凝胶用以固定TCEP以防止TCEP对正常细胞的非特异性还原；而乙烯砜-聚乙二醇则引入了对基质金属蛋白酶（MMP）敏感的多肽，可在热孵育过程中形成交联。由于胶质瘤细胞在侵袭过程中会过度表达MMP，因此利用MMP-敏感的PEG水凝胶可以强化CSH对胶质瘤细胞的靶向能力。因此，CSH可使胶质瘤细胞与水凝胶相互作用并降解水凝胶，从而反过来刺激细胞释放硫醇进行诱捕。

图1CSH的设计制备

二、CSH对胶质瘤细胞形貌和运动能力的影响

随后，研究将胶质瘤U87细胞接种到CSH中，以检测CSH对肿瘤细胞产生粘性的影响。实验显示，接种在CSH中的细胞能够在相当长的时间中维持相对较圆的球状，其扩展性较少，这表明CSH中培养的细胞几乎不会产生运动。通过共聚焦显微学实验（图2），研究观察到了在CSH中孵育的细胞，其细胞膜表面可诱导自由硫醇的产生，从而增强细胞对水凝胶的黏附能力，抑制细胞在CSH中的扩散。

图2CSH对胶质瘤细胞的细胞膜调节能力

三、活体应用

为了实现该水凝胶体系在体内的治疗作用，研究还制备了CSH微液滴（mCSHs），以便水凝胶注射进入体内。如图3的活体实验显示，mCSHs对正常小鼠大脑不会产生不良副作用；而在脑胶质瘤小鼠模型中，mCSHs与化学抑制剂联用可有效减少脑胶质瘤的存活和侵袭性特征，为脑肿瘤的术后治疗提供新型的抗侵袭策略。

图3水凝胶纳米膜封装的β细胞球可有效维持小鼠的正常血糖水平

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