综述:声动力疗法及其在癌症治疗中的联合应用策略:一项文献计量分析与知识图谱构建

《Coordination Chemistry Reviews》:Sonodynamic therapy and combination strategies for cancer: a bibliometric analysis and knowledge mapping

【字体: 时间:2026年03月09日 来源:Coordination Chemistry Reviews 23.5

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  超声动力学疗法(SDT)及其联合疗法的研究进展与知识图谱分析。系统梳理2000-2024年Web of Science核心合集1810篇文献,发现SDT相关研究自2018年后显著增长,中国在发表量上领先。研究聚焦于纳米颗粒介导的ROS放大、肿瘤微环境(TME)调控及多模态协同治疗,揭示纳米材料作为超声空化增强剂和靶向递送载体的潜力,以及PDT/PTT、化疗、免疫疗法的联合增效机制。通过共现词分析和突现关键词识别,揭示TME重塑和智能响应型超声敏化剂为未来热点,临床转化需突破递送系统稳定性与时空激活精准性瓶颈。

  
Jianing Yi|Jierou Huang|Li Liu|Yuanyu Tang|E. Pang|Haiou Chen|Jie Zeng|Luyao Liu|Minhuan Lan|Liang Chen
湖南省人民医院乳腺与甲状腺外科,湖南师范大学第一附属医院,长沙410005,中国

摘要

背景

声动力疗法(SDT)是一种非侵入性的抗癌策略,利用超声激活的声敏剂进行选择性肿瘤消融。其深部组织穿透能力和良好的安全性使其在治疗深部肿瘤方面具有潜力。将SDT与其他治疗方法(如光疗、化疗、免疫疗法)结合使用,进一步扩大了其治疗潜力,但目前尚缺乏对该领域研究的系统分析。

方法

我们对2000年至2024年Web of Science核心数据库中关于SDT及其联合疗法的出版物进行了文献计量分析,共纳入1810篇论文/综述。使用VOSviewer和CiteSpace工具可视化各国、机构、作者和期刊的贡献,并分析关键词网络、引用模式及共被引参考文献。

结果

与SDT相关的出版物数量稳步增长,尤其是在2018年后增长明显加快。中国在该领域的研究产出领先,其次是美国;中国科学院是最具影响力的机构。作者分析显示,Chen Yu的贡献尤为突出,而Liu Zhuang的平均引用次数较高,这表明通过“少而精”的研究路径也能取得高影响力。《化学工程杂志》是主要的发表期刊,《先进材料》则是被引用最多的来源。关键词共现和爆发性分析揭示了“纳米颗粒”、“活性氧”和“药物递送”等基础主题。新兴的研究热点集中在多模式组合、新型声敏剂以及肿瘤微环境(TME)重塑方面。

结论

本研究阐明了SDT及其联合疗法的知识结构和发展前沿。加强跨区域和跨学科合作,重点开展以肿瘤微环境(TME)调节和多模式协同作用为核心的结构化研究,有助于加速基于SDT的癌症疗法的高质量发展和临床转化。

引言

目前的标准化癌症治疗方法,包括手术切除、化疗、放疗和免疫疗法,已经取得了显著的临床疗效,但仍受疗效有限和治疗相关毒性的限制[1]。手术可能无法彻底清除微小的残留病灶,而化疗和放疗在杀死肿瘤细胞的同时也会损伤正常组织并促进治疗耐药性的产生[2]。尽管免疫检查点抑制剂和其他新型免疫疗法改变了治疗格局,但其效果仍受个体免疫状态的影响,并可能伴随免疫相关不良反应[3]。此外,光动力疗法(PDT)和光热疗法(PTT)受光穿透深度的限制,因此临床应用主要局限于表浅或易于触及的病灶[4]。
相比之下,声动力疗法(SDT)利用超声激活声敏剂并产生活性氧(ROS),从而实现更深层次的组织穿透和非侵入性治疗[5],为治疗深部肿瘤提供了另一种策略[6]。SDT的治疗效果依赖于物理机制(超声空化)和化学机制(ROS生成)之间的协同作用[7]。空化作用可在肿瘤微环境(TME)中引发微泡的振荡和破裂,释放短暂的高温和高压,破坏肿瘤细胞膜并提高药物渗透性[8],[9]。同时,超声激活的声敏剂会产生ROS(如单线态氧),引发氧化应激和程序性细胞死亡[10]。然而,肿瘤缺氧和过量的抗氧化缓冲(如高水平的谷胱甘肽GSH)会显著减弱ROS的细胞毒性[11]。因此,优化ROS的产生并调节肿瘤微环境(如改善氧气供应和减少GSH)对于提高SDT疗效至关重要[12],[13]。
随着纳米技术的进步,新型纳米声敏剂和智能递送系统大大扩展了SDT的设计空间和精确度。纳米声敏剂可通过增强渗透性和滞留效应(EPR)实现相对选择性的肿瘤聚集,从而降低脱靶毒性[14]。某些纳米材料还可以作为空化核,放大超声空化效应[15]。此外,针对酸性pH值或高GSH水平设计的TME响应型声敏剂系统可实现选择性激活和提升治疗效果。结合MRI或光声成像等成像引导技术,这些平台能够实现实时监测和更好的治疗控制[16]。
尽管具有这些优势,SDT单药疗法的疗效仍受肿瘤微环境和声敏剂性能的限制,这促使人们越来越关注合理的联合策略。将SDT与PDT/PTT结合使用可以改善局部氧合并增强ROS的产生,同时弥补基于光的疗法的穿透局限[17]。SDT-化疗利用超声增强的膜通透性增加药物吸收,并与ROS介导的肿瘤杀伤作用产生协同效应[18]。SDT-免疫疗法可诱导免疫源性细胞死亡(ICD)并激活抗肿瘤免疫,有望转化“冷”肿瘤并引发全身性免疫反应[19],[20]。SDT与放疗结合使用可能有助于克服缺氧引起的放疗耐药性[21],[22],而多模式成像引导的诊疗技术则可实现精确的图像引导治疗和实时反应监测[23],[24]。然而,这些联合方案仍面临递送稳定性、时空激活精度和潜在全身性毒性的挑战,这些问题需要解决才能推进临床转化[25]。
在过去二十年里,SDT及其联合疗法发展迅速。然而,专门针对SDT联合策略的系统文献计量研究仍然有限。现有分析主要集中在SDT本身,对多模式协同作用、研究热点演变和全球知识架构的描述不够充分。因此,本研究采用文献计量方法绘制了2000年至2024年SDT及其联合疗法的研究格局。具体而言,我们(i)采用基于联合治疗的检索策略更精确地捕捉SDT相关多模式疗法;(ii)将关键词爆发与共被引参考文献相结合,将新兴研究前沿与其知识支柱联系起来;(iii)提供以临床转化为导向的战略路线图,根据研究热点进行分类。我们识别出主要贡献国家、机构、作者和高影响力期刊,并通过关键词共现和共被引网络探讨研究主题的演变。本综述旨在为机制优化、材料设计和临床转化的战略规划提供全面参考。

数据获取与处理

2025年2月15日,我们使用以下策略在Web of Science核心数据库(WoSCC)中进行了文献搜索:TS = (sonodynamic OR sonosensitizer*) AND TS = (anticancer* OR cancer* OR oncology OR tumor* OR neoplasm* OR lymphoma* OR carcinoma* OR sarcoma* OR leukemia*) AND TS = (combination OR chemo* OR radio* OR immuno* OR gene* OR metabolism OR “magnetic hyperthermia” OR gas OR starvation OR photothermal OR photodynamic)。时间范围限定在2000年至2024年。

出版物产出与研究类别

从WoSCC中检索到1810条记录,包括1373篇论文和437篇综述。图2A展示了2000年至2024年的年度出版物数量。2018年之前出版物数量波动较小,之后快速增长。对累积出版物曲线进行多项式拟合后得到R2值为0.9959;拟合曲线(蓝色虚线)表明该领域的出版物数量可能会继续增加。
这1810篇出版物被...

讨论

声动力疗法(SDT)作为一种快速发展的非侵入性癌症治疗方法,通过将声敏剂与聚焦超声结合,在肿瘤内部产生高度局部化的ROS,从而诱导肿瘤细胞死亡[6]。本研究利用文献计量方法系统分析了肿瘤SDT及其联合疗法的研究现状。

局限性

与叙述性综述不同,本研究采用文献计量方法定量分析SDT联合疗法的研究主题、合作模式和知识结构。然而,也应注意到一些局限性。首先,我们的数据集仅限于从Web of Science核心数据库中检索的英文文献,可能忽略了在其他数据库(如Scopus、PubMed或Dimensions)中索引的相关研究,或以非英文发表的研究。

结论

我们的文献计量证据表明,2000年至2024年间,关于SDT及其联合疗法的研究持续增强。研究重点正从单一模式的“物理/化学”敏化转向结合免疫调节、代谢干预和成像引导诊疗的综合策略。目前最具增长潜力的方向集中在三个领域:高效声敏剂和ROS放大、肿瘤微环境(TME)的重塑

关于写作过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明

作者承认在稿件准备过程中使用了ChatGPT和DeepSeek,主要用于辅助语言润色和表达。所有AI辅助的建议都经过作者仔细审核、修改并获得批准,作者对最终内容的完整性和准确性负全责。

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

本研究得到了国家自然科学基金(编号62375289和62175262)、湖南省自然科学基金(编号2024JJ9285、2026JJ81724和2026JJ81849)以及湖南省教育厅科学研究基金(编号22B0081)的支持。
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