恶性肿瘤已经成为威胁人类健康的重要公共问题之一,其预防和治疗也是当前生物医药研究领域面临的巨大挑战。随着相关领域研究的不断深入,肿瘤微环境（TME）在肿瘤发生发展中的作用不断凸显。与正常组织相比,TME具有低p H、乏氧、慢性炎症和免疫抑制等特点,是导致多种抗肿瘤疗法失败的重要原因。基于此,本文构建了兼具微环境响应和调控功能的纳米药物递送系统,并进行了体内外抗肿瘤作用的评价。具体内容如下:1.调控型纳米递药系统通过逆转酸性微环境改善肿瘤免疫治疗免疫疗法是肿瘤治疗史上的里程碑,也是最有可能攻克恶性肿瘤的治疗方式。但目前仅有小部分患者从中获益,主要原因是实体瘤肿瘤细胞能够通过改变自身或微环境的状态,招募免疫抑制性细胞,营造免疫抑制微环境,打破抗肿瘤免疫循环,从而实现免疫逃逸。高效的免疫治疗体系不仅需要启动免疫响应,更需要改善免疫抑制微环境,从而提高抗肿瘤效果。本研究设计并构建了一种能够增强免疫疗效的微环境调控型纳米药物递送系统（Mn/Ca CO3@PL/SLC）,用于增强肿瘤免疫治疗。首先,通过气体扩散法合成碳酸钙-聚多巴胺（PDA）纳米粒（Ca CO3-PDA NPs）,并利用PDA与Mn之间的螯合作用,制备Mn掺杂的Ca CO3纳米粒（Mn/Ca CO3NPs）;随后,在其表面包被抗坏血酸棕榈酸酯（PA）改性的脂质体（PL）,并在脂质层中负载碳酸酐酶IX（CAIX）抑制剂SLC-0111,得到Mn/Ca CO3@PL/SLC纳米递药系统。该纳米递药系统具有以下优势:1)Mn介导的类Fenton反应引起的线粒体损伤,诱导细胞内活性氧（ROS）“风暴”,继而诱导肿瘤细胞发生免疫原性死亡（ICD）,启动抗肿瘤免疫响应;2)SLC-0111通过抑制肿瘤细胞表面CAIX,逆转微环境酸度,从而改善微环境免疫抑制状态;3)Mn介导的c GAS-STING通路激活以及PA激活10-11转位（TET）酶,不仅增强肿瘤细胞免疫原性,还提高了免疫效应细胞的活性及其向肿瘤组织的浸润,协同诱导强烈的抗肿瘤免疫响应。研究结果表明,该纳米药物递送系统在模拟体液中能够保持良好的稳定性,而在模拟肿瘤环境中发生崩解,实现肿瘤部位的定点可控释药。细胞实验结果表明,Mn/Ca CO3@PL/SLC引发细胞内ROS积累,诱导细胞发生ICD,并促进树突状细胞（DCs）的成熟。体内抗肿瘤实验结果表明,Mn/Ca CO3@PL/SLC不仅显著降低CAIX的表达,逆转微环境酸度,还能够明显增加肿瘤组织中免疫效应细胞DCs、M1型巨噬细胞（M1-TAM）及CD8+T细胞的浸润量,降低免疫抑制细胞M2-TAM、骨髓来源的抑制性细胞（MDSCs）以及调节性T细胞（Tregs）的浸润量,通过多途径调控肿瘤免疫微环境,引起强烈的抗肿瘤免疫响应,从而有效抑制肿瘤的增殖和转移。此外,该纳米药物利用肿瘤细胞与正常细胞的差异（H2O2含量、CAIX表达量以及钙敏感性）,对其进行选择性杀伤,表现出良好的生物相容性和生物安全性,为肿瘤免疫治疗提供了新思路和实验基础。2.微环境靶向增强型纳米递药系统用于乳腺癌及骨转移治疗的研究TME不仅促进原位肿瘤的增殖,对肿瘤转移及转移后的发展也具有重要作用。肿瘤细胞能够通过分泌多种细胞因子,塑造有利于自身生存的微环境,并最终形成明显的转移病灶,给治疗带来很大难度。其中,骨是多种肿瘤较为常见的转移部位,骨转移肿瘤的慢性炎症微环境不仅促进骨转移“恶性循环”,还会激活末梢神经伤害感受器,加剧疼痛,严重降低患者生存质量。基于此,本研究构建了一种兼具多病灶靶向性能和镇痛作用的仿生药物递送系统,旨在将微环境中促肿瘤炎症转化为抗肿瘤炎症,实现乳腺癌及骨转移的综合治疗。首先,透明质酸-脱氧胆酸两亲性嵌段通过自组装形成纳米粒（HAD NPs）,同时联合负载表观遗传调节剂地西他滨（DAC）和阿片受体拮抗剂JTC801,形成DJHAD NPs。然后,在纳米粒表面包被工程化M1型巨噬细胞膜（EMM）,构建EMM@DJHAD纳米递药系统。细胞实验结果表明,DAC联合JTC801能够上调gasdermin E（GSDME）的表达,触发caspase3激活的GSDME依赖型肿瘤细胞焦亡。体内实验表明,利用EMM构建的仿生递药系统,对原位及骨转移肿瘤病灶均有良好的靶向作用。在肿瘤部位慢性炎症的基础上,细胞焦亡所诱导的炎性微环境能招募更多EMM@DJHAD,实现炎症环境介导的靶向增强。药效学研究中,DAC＆JTC原料药治疗虽然能有效抑制肿瘤生长,但却导致小鼠体重的急剧下降,多器官功能受损。EMM@DJHAD不仅对乳腺癌和骨转移肿瘤表现出更强烈抑制作用,还显著减少各重要器官炎症细胞浸润,有效降低化疗药非特异性分布导致的毒副作用。此外,JTC801对神经末梢处阿片受体的拮抗作用,阻断初级神经元处的疼痛信号传入,有效缓解肿瘤负荷及癌症治疗所导致的疼痛。综上,该纳米递药系统为恶性肿瘤及骨转移的综合治疗提供了一种新的思路。