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肿瘤靶向药物载体的构建可以极大的提高抗肿瘤药物的治疗效果。然而,肿瘤区域的复杂微环境和肿瘤病人的个体化差异常导致标准化的治疗方式的失效。为了满足对肿瘤精确治疗的更高要求,亟需要设计出集肿瘤靶向、诊断、成像、治疗和预后为一体的多功能诊疗药物载体。传统的,通过修饰小分子配体或者通过纳米粒子在肿瘤区域特有的增强穿透和滞留(EPR)效应可以实现药物载体对肿瘤组织的主动靶向或被动靶向。进一步的,从免疫细胞的肿瘤趋向性和肿瘤细胞的免疫逃逸的独特性能中得到启发,通过对药物载体进行生物仿生功能化修饰甚至直接利用具有肿瘤趋向性的免疫细胞为载体将能构建更为有效的肿瘤靶向诊疗系统。与此同时,利用能量共振转移(FRET)荧光成像技术和肿瘤细胞在治疗过程中的信号转换,可以实现对药物分布、药物释放、实时响应和治疗效果等动态过程进行监测,从而实现对肿瘤治疗方式优化、剂量优化、过程优化的个性化治疗方式。论文第一章介绍了实现肿瘤靶向的基本方式和肿瘤治疗过程动态监测的研究现状,并详细阐述了肿瘤靶向诊疗药物载体的研究进展。第二章中我们利用双能量共振转移过程构建了一种肿瘤靶向诊疗前药FAM-GC(Mal-hyd-DOX)SDEVDSK(Dabcyl)RGD(简写为 V-Prodrug)用于肿瘤靶向化疗、药物释放监测和治疗效果评估。荧光素(FAM)和酸敏感腙键键连的阿霉素(DOX)的荧光通过FRET被二甲氨基偶氮苯(Dabcyl)猝灭。RGD三肽序列可以有效的诱导V-Prodrug向αvβ3整合素表达的肿瘤细胞内富集,并且在酸性条件下诱导腙键断裂。释放的DOX将恢复荧光并用于药物释放监测,而释放的DOX将诱导肿瘤细胞凋亡且激活凋亡酶-3(caspase-3)的表达。而激活的caspase-3将特异性地识别和切断V-Prodrug中的DEVD多肽序列,从而诱导FAM的荧光恢复并用于治疗效果评估。第三章中我们设计了一种诊疗一体化的比例荧光探针FAM-K(PpIX)SDEVDSK(Dabcyl)RGD(简写为P-PpDIX)用于细胞凋亡成像、肿瘤靶向光动力学治疗(PDT)和治疗效果反馈。其中,P-PpIX中的RGD三肽可以增强其在avβ3整合素过度表达的肿瘤细胞内的富集。而P-PpIX中的光敏剂PpIX的PDT效果可以通过诱导细胞凋亡杀死肿瘤细胞,而肿瘤细胞凋亡过程中产生的caspase-3将特异性地识别和切断P-PpIX中DEVD多肽序列,进而导致的FAM和Dabcyl之间的FRET过程的终结,实现FAM荧光恢复。与此同时,因此可以通过比例荧光成像的方式对PDT诱导的细胞凋亡程度进行反馈,从而极大地提高了 P-PpIX对PDT治疗效果评价的准确性。第四章中我们设计了一种生物仿生级联生物反应器(简写为mCGP)用于肿瘤的成像,饥饿治疗和光动力学治疗。其中,卟啉有机金属框架(简写为PCN-224)纳米粒子被用作纳米光敏剂,也用作过氧化氢酶(简写为catalase)和葡萄糖氧化酶(简写为GOx)的载体。在载有GOx和catalase的PCN-224表面包裹肿瘤细胞的细胞膜,进而赋予了 mCGP良好的免疫逃逸和肿瘤靶向的能力。通过同源靶向实现向肿瘤细胞富集后,mCGP将会催化肿瘤细胞内的过氧化氢(简写为H202)分解产生氧气(02),促进肿瘤细胞内葡萄糖的降解,并在光照条件下增强单线态氧(1O2)的产生,以此增强mCGP对肿瘤饥饿治疗和光动力学治疗的协同效果。最终,这种增强的饥饿治疗和光动力学治疗的协同效果能实现对肿瘤生长较好的抑制效果。第五章中我们利用一种通用的两亲性细胞膜嵌入肽键合物(C16-K(X)RRRR,其中X为药物或荧光分子)以及巨噬细胞来实现肿瘤靶向传递,成像和光动力学治疗。通过C16与细胞膜的疏水作用力和含正电荷的四个精氨酸序列与细胞膜的静电相互作用力,该细胞膜嵌入肽键合物可以稳定地嵌入到诸如红细胞(RBCs),巨噬细胞(RCs)和间充质干细胞(MSCs)的细胞膜中。其中,细胞膜嵌入肽键合物中的赖氨酸侧基可以作为通用的位点,用于键接抗肿瘤化疗药物喜树碱(简写为aCPT)、光动力学治疗药物原卟啉(简写为aPpIX)或荧光分子5(6)羧基荧光素(简写为aFAM)等。结合RCs对肿瘤细胞及肿瘤的趋向性,实现对肿瘤的靶向药物传递和肿瘤诊疗的目的。