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  結直腸癌、肺癌和肝癌等惡性腫瘤因其高度惡性和易轉移特性，已成為嚴重威脅人類健康的重大疾病。這些腫瘤不僅進展迅速、預后不良，其遠處轉移傾向更給臨床治療帶來極大挑戰。當前以手術切除、化學治療和放射治療為主的綜合治療方案雖取得一定療效，但腫瘤復發和轉移仍是困擾臨床的突出問題，常導致患者出現器官功能障礙、頑固性疼痛和反復出血等嚴重后遺癥，極大地損害患者的生活質量并縮短生存期。值得注意的是，復發性或轉移性腫瘤通往往侵犯重要器官而難以進行手術根治，同時由于轉移灶血供不足導致的“化療藥物遞送障礙”，使得全身化療效果受限。雖然放射治療、微波消融、介入栓塞等局部治療手段可作為替代選擇，但仍存在操作復雜、組織損傷風險高、需反復多次治療且容易復發等固有缺陷。近年來興起的局部注射療法通過藥物緩釋載體實現原位治療，為腫瘤治療提供了新思路。然而，局部注射藥物存在流失較快以及腫瘤耐藥性等問題，其抗腫瘤效能有待進一步提升。因此，開發一種能夠長期駐留并發揮多重治療效應的新型可注射材料，成為當前腫瘤治療領域亟待突破的關鍵科學問題。

  針對目前腫瘤靜脈藥物治療中存在的活性組分滯留時間短、協同抗腫瘤作用弱等瓶頸問題，中山大學吳丁財、黃榕康、鄭冰娜、王輝研究團隊創造性地將鐵單原子位點修飾的多孔炭納米酶（CFe）、具有動態可逆網絡結構的星形高分子β-CD-g-PEGMA（βCP）水凝膠和經典化療藥物順鉑（Cis）進行協同組裝，成功構建了一種兼具化學動力學治療、化療功能與免疫調節的可注射多孔炭納米酶水凝膠（CFe/βCP+Cis）。得益于βCP水凝膠的剪切變稀特性和CFe的剛性，CFe/βCP+Cis水凝膠可實現長達63天的原位長效駐留。CFe中原子尺度分散的Fe位點可特異性響應腫瘤微環境，原位催化生成ROS并引發化學動力學治療；βCP水凝膠的三維網絡與CFe的多孔結構，協同調控了順鉑的局部緩釋，實現ROS引發的化學動力學治療與化療藥物介導的細胞毒性化療的協同抗腫瘤作用。研究還發現，水凝膠能夠通過調控腫瘤相關巨噬細胞表型極化（降低M2/M1比例）及促進CD8⁺ T細胞浸潤，有效重塑免疫抑制微環境。在小鼠CT26皮下腫瘤模型中，CFe/βCP+Cis水凝膠治療組的腫瘤平均質量較對照組降低了86%。這項研究構建了具有原位長效駐留性能的多功能水凝膠體系，其化學動力學治療-化療-免疫調節協同機制為腫瘤的精準治療和長效控制提供了新思路。

圖1.（a）腫瘤治療傳統靜脈注射策略、（b）CFe/βCP+Cis水凝膠局部注射治療策略和（c）化學動力學治療-化療-免疫調節協同機制的示意圖。

圖2. CFe/βCP水凝膠的體內滯留性能。

圖3. CFe/βCP+Cis水凝膠的體內抗腫瘤性能。

  這一成果最近被發表在Advanced Materials雜志上，中山大學化學學院苗冬田博士和中山大學附屬第六醫院羅瑞博士為論文共同第一作者，王輝主任醫師、鄭冰娜副研究員、黃榕康副主任醫師和吳丁財教授為共同通訊作者。

  論文信息：https://doi.org/10.1002/adma.202502455

  Injectable Functional Porous Carbon-Loaded Hydrogel with Long-Term Retention and Synergistic Anti-Tumor Properties for Tumor Therapy

  Dongtian Miao, Rui Luo, Yang Li, Xiusen Qin, Yuanbin Wang, Yue Zhang, Tan Yi, Hui Wang, Bingna Zheng, Rongkang Huang, Dingcai Wu