结直肠癌、肺癌和肝癌等恶性肿瘤因其高度恶性和易转移特性，已成为严重威胁人类健康的重大疾病。这些肿瘤不仅进展迅速、预后不良，其远处转移倾向更给临床治疗带来极大挑战。当前以手术切除、化学治疗和放射治疗为主的综合治疗方案虽取得一定疗效，但肿瘤复发和转移仍是困扰临床的突出问题，常导致患者出现器官功能障碍、顽固性疼痛和反复出血等严重后遗症，极大地损害患者的生活质量并缩短生存期。值得注意的是，复发性或转移性肿瘤通往往侵犯重要器官而难以进行手术根治，同时由于转移灶血供不足导致的“化疗药物递送障碍”，使得全身化疗效果受限。虽然放射治疗、微波消融、介入栓塞等局部治疗手段可作为替代选择，但仍存在操作复杂、组织损伤风险高、需反复多次治疗且容易复发等固有缺陷。近年来兴起的局部注射疗法通过药物缓释载体实现原位治疗，为肿瘤治疗提供了新思路。然而，局部注射药物存在流失较快以及肿瘤耐药性等问题，其抗肿瘤效能有待进一步提升。因此，开发一种能够长期驻留并发挥多重治疗效应的新型可注射材料，成为当前肿瘤治疗领域亟待突破的关键科学问题。

  针对目前肿瘤静脉药物治疗中存在的活性组分滞留时间短、协同抗肿瘤作用弱等瓶颈问题，中山大学吴丁财、黄榕康、郑冰娜、王辉研究团队创造性地将铁单原子位点修饰的多孔炭纳米酶（CFe）、具有动态可逆网络结构的星形高分子β-CD-g-PEGMA（βCP）水凝胶和经典化疗药物顺铂（Cis）进行协同组装，成功构建了一种兼具化学动力学治疗、化疗功能与免疫调节的可注射多孔炭纳米酶水凝胶（CFe/βCP+Cis）。得益于βCP水凝胶的剪切变稀特性和CFe的刚性，CFe/βCP+Cis水凝胶可实现长达63天的原位长效驻留。CFe中原子尺度分散的Fe位点可特异性响应肿瘤微环境，原位催化生成ROS并引发化学动力学治疗；βCP水凝胶的三维网络与CFe的多孔结构，协同调控了顺铂的局部缓释，实现ROS引发的化学动力学治疗与化疗药物介导的细胞毒性化疗的协同抗肿瘤作用。研究还发现，水凝胶能够通过调控肿瘤相关巨噬细胞表型极化（降低M2/M1比例）及促进CD8⁺ T细胞浸润，有效重塑免疫抑制微环境。在小鼠CT26皮下肿瘤模型中，CFe/βCP+Cis水凝胶治疗组的肿瘤平均质量较对照组降低了86%。这项研究构建了具有原位长效驻留性能的多功能水凝胶体系，其化学动力学治疗-化疗-免疫调节协同机制为肿瘤的精准治疗和长效控制提供了新思路。

图1.（a）肿瘤治疗传统静脉注射策略、（b）CFe/βCP+Cis水凝胶局部注射治疗策略和（c）化学动力学治疗-化疗-免疫调节协同机制的示意图。

图2. CFe/βCP水凝胶的体内滞留性能。

图3. CFe/βCP+Cis水凝胶的体内抗肿瘤性能。

  这一成果最近被发表在Advanced Materials杂志上，中山大学化学学院苗冬田博士和中山大学附属第六医院罗瑞博士为论文共同第一作者，王辉主任医师、郑冰娜副研究员、黄榕康副主任医师和吴丁财教授为共同通讯作者。

  论文信息：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