恶性肿瘤已经成为威胁人类健康和生命的重大问题。近几年,利用活性氧（ROS）诱导细胞凋亡已广泛应用于多种癌症的治疗。其中,光动力疗法（PDT）作为一种典型的利用ROS选择性诱导癌细胞死亡的治疗方法,因其生物组织中有限的光穿透深度以及氧依赖性限制了在临床上的治疗效率。使用不需氧气或者外界刺激的外源性ROS生成剂来诱导癌细胞死亡的治疗手段,一定程度上改善了PDT基于ROS疗法的弊端。但是这些给药系统往往忽视了一个重要问题,由于肿瘤血管畸形化,氧气分子很难到达肿瘤深部,导致肿瘤形成缺氧环境,这同时也意味着血液中的药物或者药物制剂更难到达肿瘤深部。因此,单纯的增加肿瘤部位氧气浓度,难以实现ROS有效的治疗作用。基于细胞外囊泡（EVs）介导细胞间信号传递的作用,本课题拟构建一种可高效产生ROS并将药物转运至肿瘤深部的连续性药物递送系统,即一种以人工膜融合脂质体（MFLs）作为抗肿瘤药物载体的治疗方法,在其磷脂层部位包裹过氧亚油酸（LAOOH）——一种生物体细胞膜上固有的磷脂过氧化物,其不依赖氧气或其它外界刺激,在金属离子如Fe²⁺、Ce⁴⁺等离子的催化下,可自发分解为自由基和¹O₂;同时选择临床应用的抗肿瘤模型药物阿霉素（DOX）封装在MFLs的亲水相内核,得到MFLs/LAOOH@DOX。首先,MFLs/LAOOH@DOX通过EPR效应与血管周围的肿瘤细胞膜融合。随着EVs介导的细胞间脂类交换,LAOOH作为细胞膜固有的成分也逐渐从外层肿瘤细胞向肿瘤中心细胞扩散,最终分布于整个肿瘤细胞膜上。随后在纳米Fe₃O₄联合治疗作用下,其可在肿瘤组织或溶酶体酸性pH环境下分解为Fe²⁺,催化肿瘤细胞膜上的LAOOH,通过Russell机制产生大量的ROS,最终导致肿瘤细胞凋亡和坏死。同时,随着MFLs与肿瘤细胞之间的膜融合,DOX直接进入细胞,减少了在溶酶体中的降解,提高了制剂的抗肿瘤效果。本课题成功制备纳米Fe₃O₄,粒径约为10 nm且生理条件下具有良好的分散性。Fe₃O₄的解离对pH值具有明显的依赖性,在pH 5.5条件下48 h解离率达30%。通过液质联用仪（LC-MS）、紫外-可见分光光度计等对合成物进行分析表明成功制备了LAOOH,并对其产生ROS性能进行考察,结果表明LAOOH可以作为有效的ROS生成剂。通过薄膜分散法制备MFLs/LAOOH@DOX,对制备的MFLs/LAOOH@DOX进行表征及释药行为考察。透射电镜图（TEM）表明,制备的脂质体呈现大小均一的球型,粒径约为70 nm,且在4℃条件下放置15 d具有良好的稳定性。体外释药实验中,不同制剂组DOX的累积释放量对Fe²⁺呈现依赖性特征。表明MFLs磷脂双分子层中的LAOOH在Fe²⁺存在的情况下能够有效的产生ROS,氧化大分子物质磷脂,破坏脂质体双分子层,从而更快更多地释放水相内核的DOX。以鼠源乳腺癌4T1细胞为模型,使用荧光显微镜和流式细胞仪考察了含不同浓度LAOOH的制剂在细胞内产生ROS的能力,结果表明含有LAOOH的制剂只有在Fe₃O₄存在的情况下才会产生ROS,产生量随LAOOH浓度增大而增多;MFLs/LAOOH+Fe₃O₄组相对于CLs/LAOOH+Fe₃O₄组不仅可以产生大量ROS并使细胞失去了原有表型,表明使用MFLs包载LAOOH对肿瘤细胞具有更大的杀伤力。通过亚细胞定位实验,可以看出MFLs主要分布在细胞膜上。共聚焦显微镜结果证明,MFLs/LAOOH@DOX是通过膜融合的方式而非内吞方式进入肿瘤细胞。随后考察不同制剂的凋亡情况,结果表明MFLs负载LAOOH介导的膜融合方式与Fe₃O₄联合应用能够有效的诱导细胞凋亡。Transwell实验表明,MFLs的脂质通过EVs介导的细胞间脂质转移,可将亲脂性药物LAOOH有效传递至邻近的细胞,并且与Fe₃O₄共孵育后产生了ROS。在3D肿瘤球模型实验中,表明MFLs具有较强的深部组织渗透能力。斑马鱼实验结果表明MFLs的膜融合作用,可跨越斑马鱼粘液覆盖的表皮细胞向邻近、内部的基底层细胞渗透扩散,并能够有效地将碘化丙啶（PI）导入细胞核。以鼠源乳腺癌4T1构建荷瘤小鼠动物模型,主要对MFLs/LAOOH@DOX+Fe₃O₄进行体内抗肿瘤活性考察。载体MFLs和纳米Fe₃O₄在荷瘤小鼠体内的组织分布结果表明,DIR标记的MFLs/LAOOH@DOX通过EPR效应在肿瘤部位蓄积并较长时间滞留,1 h时蓄积量已达到很高水平,故最终确定二次给药纳米Fe₃O₄间隔为1 h。体内肿瘤组织渗透实验结果表明,由MFLs介导的肿瘤细胞膜间的传递可以增强治疗药物在肿瘤组织中的深入渗透作用。肿瘤部位ROS产生量实验结果表明,相比于CLs组,由MFLs/LAOOH+Fe₃O₄治疗的小鼠肿瘤中可检测到大量的ROS。药效结果表明,二次给药Fe₃O₄后抗肿瘤作用更显著,肿瘤抑制率达82%,说明Fe₃O₄与MFLs/LAOOH@DOX联合应用可增强抗肿瘤作用,且联合治疗中MFLs组抗肿瘤作用强于CLs组。TUNEL结果与体内药效结果一致,进一步证实MFLs/LAOOH@DOX+Fe₃O₄显著的抗肿瘤效果。各组荷瘤小鼠体重变化及心脏扫描图可以看出,MFLs/LAOOH@DOX显著降低了游离DOX的毒性作用。本课题使用不依赖于氧、激光或者超声等其它外界刺激的LAOOH作为ROS生成剂,其在金属离子如Fe²⁺、Ce⁴⁺等离子的催化下,即可产生¹O₂。同时构建了膜融合脂质体的连续性纳米药物递送系统,其借助于EVs介导的磷脂传递,将ROS产生剂在细胞间进行连续性传递,像分子的布朗运动一样,深入渗透至肿瘤组织内部,并将ROS产生至肿瘤细胞膜上,有效增强ROS疗效。本课题通过提高ROS产生方式及其在肿瘤组织中的分布,使ROS治疗效率最大化,为未来基于ROS的临床治疗提供一种新思路。