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近年来，光动力疗法(photodynamic therapy,PDT)在临床上广泛应用于各种疾病的治疗，尤其在皮肤病、妇科以及泌尿系统等浅表性肿瘤的临床治疗中取得了巨大成就。光动力疗法毒性小、起效快、无耐药性，在杀伤肿瘤细胞的同时不会危及毗邻正常组织，因此，PDT凭借其独特优势已经成为肿瘤继手术、化疗和放疗三大常规治疗手段外的又一种成熟治疗技术，在肿瘤防治领域日益受到重视。PDT虽然在临床肿瘤治疗中成效显著，并且前景无限，但是也存在一些明显局限:①光敏剂是结构非特异性药物，缺乏具体明确的作用靶点，靶向肿瘤组织的特性有限，对正常组织皮肤存在一定程度的光毒性反应等;②最新研究发现，肿瘤组织在进行PDT治疗后，肿瘤细胞内组蛋白去乙酰化水平下降，而组蛋白去乙酰化酶(histone deacetyases，HDAC)活性显著升高，进而引起肿瘤细胞的快速增殖，导致临床PDT治疗后肿瘤复发转移，是目前临床肿瘤PDT治疗急需解决的又一重要课题。因此，基于文献报道，PDT和HDAC抑制剂(HDACi)联用具有协同抗肿瘤作用，本论文尝试将光敏剂和HDACi两种分子有机结合，采用药效团融合、前药设计和分子自组装等三种策略，开展了兼具PDT和化疗作用、广谱高效的新一代光化疗双模抗肿瘤药物的设计、合成和作用机制研究，从而有望克服传统肿瘤PDT存在的治疗后HDAC活性升高引起的肿瘤的复发转移以及缺乏特异性药靶等缺陷，以期实现单一药物分子化疗和PDT的双模靶向协同抗肿瘤作用，弥补单一抗肿瘤模式的不足，也规避了联合用药涉及复杂药代动力学和配方等问题，使肿瘤PDT治疗迈上一个在崭新台阶。
一、药效团融合策略
利用传统药物化学药效团融合原理，在光敏剂结构中引入HDACi的药效团来设计、发现广谱、高效的光化疗双模式抗肿瘤先导分子结构。本章基于课题组前期工作基础，以第二代二氢卟吩类光敏剂二氢卟吩e4和二氢卟吩e6先导分子的二氢卟吩环药效团作为HDACi的芳香平坦区CAP基团，通过不同的连接基团连接两种HDACi的药效团ZBG（异羟肟酸和酰邻苯二胺）而成功设计合成得到了17个新型二氢卟吩-HDACi光化疗双模抗肿瘤光敏剂，并测定了它们的光理化性质以及体外对人非小细胞肺癌细胞A549和/或人结肠癌细胞HCT116两种细胞株的暗毒(Dark cytotoxicity，即化疗)和光毒(Light cytotoxicity，即PDT)活性，从中筛选获得具有优秀体外抗肿瘤活性的光化疗双模抗肿瘤目标化合物5d，其对A549细胞的暗毒（化疗）和光毒(PDT)的IC50分别达到1.5μM和0.026μM，其化疗活性（暗毒）与临床使用的HDAC抑制剂伏立诺他(vorinostat，SAHA)(1.67μM)相当，说明光敏剂先导分子缀合HDACi药效团后，成功实现了其作为HDACi的化疗功效;另外，其PDT抗肿瘤活性（光毒）远远大于SAHA及其自身化疗（暗毒）活性，且也显著优于目前临床使用的第二代二氢卟吩类上市光敏剂Talaporfin的光毒(4.71μM)，说明光敏剂先导分子缀合HDACi药效团后的目标分子仍然保持了其PDT抗肿瘤特性，是一个以PDT抗肿瘤活性为主的光化疗双模抗肿瘤光敏剂。
对高活性双模抗肿瘤化合物5d开展了肿瘤细胞内摄入、细胞凋亡和活性氧产率(ROS)、亚细胞定位和细胞周期阻滞等深入的抗肿瘤作用机制研究，结果表明:①化合物5d在肿瘤细胞内相比Talaporfin具有更高的摄取率，提示目标化合物5d相比单一光敏剂显著提高了对肿瘤细胞的靶向摄入;②在光照（PDT，光剂量:10J/cm2）条件下，5d诱导肿瘤细胞内产生ROS水平显著升高，并呈良好的浓度依赖特性，且优于Talaporfin，提示化合物5d比Talaporfin具有更强的光敏活性;③在未光照（化疗）条件下，化合物5d于2.5μM浓度下可导致A549细胞几乎全部死亡，其中，凋亡和坏死分别占91.41％和8.18％，与HDACi可诱发肿瘤细胞产生凋亡机制相仿，提示化合物5d可作为HDACi诱导肿瘤细胞发生凋亡;④在光照（PDT，光剂量:10J/cm2）条件下，化合物5d于0.01μM浓度下，只诱发A549细胞产生凋亡，其凋亡率为9.57％，当浓度提高到0.1μM时，肿瘤细胞的凋亡率则高达88.95％，而Talaporfin于0.1μM浓度下，肿瘤细胞同样只发生凋亡，但其凋亡率仅为11.14％，提示化合物5d作为光敏剂介导的PDT可诱导肿瘤细胞只发生凋亡，并呈现浓度依赖特性，且作用优于阳性药Talaporfin;⑤化合物5d主要分布在线粒体和内质网，基于文献报道线粒体和内质网是与细胞凋亡直接相关的最重要的两个细胞器官;因此，该结果与上述细胞凋亡试验提示化合物5d介导的PDT可诱导肿瘤细胞只发生凋亡高度一致;⑥光照(PDT，光剂量:10J/cm2)条件下，化合物5d作用于黑色素瘤B16-F10细胞后，细胞生长周期不仅阻滞在光敏剂通常阻滞的G2阶段，而且阻滞在HDACi通常阻滞的G1/G0阶段细胞的比例也明显上升，表现出其特有的双模抗肿瘤细胞周期阻滞特征。
动物体内抗肿瘤实验结果显示:①在光照剂量为90J/cm2条件下，化合物5d(2.0mg/kg)能显著抑制C57BL/6J小鼠黑色素瘤B16-F10移植瘤的生长，且与Talaporfin的PDT抗肿瘤活性相当，值得下一步深入的结构优化研究;②在未光照条件下，化合物5d(10.0mg/kg)和SAHA(10.0mg/kg)对小鼠黑色素瘤B16-F10实体瘤均未表现出显著的肿瘤生长抑制作用（P＞0.05），这与文献报道SAHA对实体瘤不具抗肿瘤药效相一致，提示下一步应调整动物移植瘤种模型来进一步验证目标物5d作为HDACi的化疗模式抗肿瘤药效。
二、前药设计策略
号虑到药效团融合形成的分子可能由于二氢卟吩骨架作为HDACi的芳香平坦区CAP基团的空间位阻等原因会一定程度影响其抑酶及化疗效果，因此，基于传统药物化学前药设计策略，采用可水解化学键如酯键将光敏剂二氢卟吩e4和二氢卟吩e6分别与上市HDAC抑制剂SAHA和Chidamide（西达本胺）耦合，成功设计合成得到了4个光化疗双模抗肿瘤前药，并初步测定了它们的光理化性质以及体外对人非小细胞肺癌细胞A549和/或人结肠癌细胞HCT116两种细胞株的暗毒和光毒活性，结果显示，4个目标化合物对2种受试肿瘤细胞株的暗毒（化疗）的IC50在118.6μM～270.2μM之间，提示所有目标化合物均为前药，只能通过在体内代谢释放出SAHA才能发挥其HDACi抗肿瘤活性。其中，化合物6作为SAHA前药仍具有较强的体外PDT抗肿瘤活性（IC50达3.59μM）。据此，选择酯键相连的体外PDT高活性双模抗肿瘤前药化合物6用以实现化合物6中酯键在内吞进入细胞后的水解，用一种常用药物高分子载体维生素E聚乙二醇琥珀酸酯(TPGS)对其进行包载，制备其TPGS胶束6@TPGS，开展其体内抗肿瘤活性评价和初步细胞周期阻滞等机制研究。
机制研究结果表明，相较于游离化合物6(G1/G0=65.33％)，6@TPGS的细胞周期(G1/G0=68.42％)阻滞于G1/G0期，显示出明显的HDACi细胞阻滞特征，说明该前药分子依赖内吞途径进入细胞发挥其双模抗肿瘤的作用;另外，在光照和未光照条件下，化合物6都显现出了明显的S期阻滞特征。
黑色素瘤B16-F10荷瘤小鼠的体内抗肿瘤药效研究结果表明:①在光照剂量为90J/cm2条件下，化合物6(2.0mg/kg)和6@TPGS(2.0mg/kg)对小鼠黑色素瘤B16-F10生长均具有显著的抑制作用(P＜0.05和P＜0.01)，提示化合物6可在体内发挥其PDT抗肿瘤药效;②在未光照条件下，化合物6@TPGS(10.0mg/kg)和化合物6(10.0mg/kg)对小鼠黑色素瘤B16-F10实体瘤均未表现出显著的肿瘤生长抑制作用(P＞0.05)，说明6@TPGS和化合物6作为SAHA的前药分子尽管在体内均可以在体内代谢释放出游离的SAHA，但还是未能表现出其作为HDACi的体内抗实体肿瘤的药效，这与文献报道SAHA对实体瘤不具抗肿瘤药效以及上述光化疗双模抗肿瘤目标物5d的动物体内抗肿瘤药效试验中，SAHA(10mgmg/kg)作为阳性对照药未显示体内抗黑色素瘤疗效高度一致，提示下一步应调整动物移植瘤种模型来进一步验证作为HDACi的前药分子6的化疗模式抗肿瘤药效。
三、分子自组装策略
为了进一步实现光敏剂和HDACi的双模抗肿瘤作用，本章构建了一种新型的pH和溶酶体内脂肪酶响应的叶酸(folate，FA)封端并连接有SAHA的高分子胶束复合物叶酸-聚乙二醇-聚[天冬酰胺-伏立诺他](folate-polyethylene glycol-b-poly(asparaginyl-vorinostat)，FA-PEG-b-P[Asp(DET-SAHA)]，简写为FPPS)用于光敏剂焦脱镁叶绿酸a(Pyro)载药，从而形成光敏剂Pyro和HDACi双模抗肿瘤载药体系。在pH7.4的PBS缓冲体系里中，因为Pyro可以和FPPS中疏水的聚天冬氨酸链段有较强的疏水相互作用，FPPS可以封装Pyro形成Pyro@FPPS胶束复合物。
实验结果显示:①Pyro@FPPS的粒径与Zeta电位分别为径为167.6nm和-0.0505mV;透射电镜下观察到Pyro@FPPS成球形形貌，且粒径均一;②Pyro@FPPS的Pyro载药量约为4.6％，在48h时pH5.2下，Pyro累积释放可达70.39％，pH7.4下，Pyro累积释放仅有24.16％，具有显著的pH响应性;在脂肪酶催化下，约95.15％的SAHA会在24h内释放出来，而没有脂肪酶存在的环境，SAHA的释放量只有约21.27％;③荧光显微镜结果显示Pyro@FPPC能有效的被小鼠黑色素瘤B16-F10细胞及A2780细胞摄取，且摄取量较游离Pyro有明显增加;④体外细胞毒性实验结果显示，光照组Pyro@FPPC对A2780、B16-F10及HUVEC细胞的半数抑制浓度分别为0.059μM、0.116μM、0.106μM，避光组半数抑制浓度分别为7.29μM、9.62μM与6.17μM体现出Pyro@FPPC增加了Pyro光动力治疗效果，同时，极大程度上降低了Pyro的暗毒性，与细胞凋亡实验结果相一致，并进一步通过流式技术观察到Pyro@FPPC细胞阻滞特征呈现出HDACi和PDT双模抗肿瘤特征;相比于游离Pyro，在Pyro@FPPC作用下，低浓度时细胞内ROS含量增加，表明细胞对的Pyro@FPPC摄取能力更强。⑤相对于空白细胞对照组，经FPPS处理过的B16-F10细胞，Acety-Histone H3的表达量显著增加，显示出Pyro@FPPS经内吞进入细胞后，在溶酶体可以自由释放出来，表现出了缀合SAHA的高分子前药表现出了良好的组蛋白去乙酰化酶抑制剂的效果。⑥体内抗肿瘤活性通过对荷瘤C57小鼠的体重、肿瘤体积变化及生存曲线进行统计，Pyro@FPPC在FA靶向性的作用下增强了Pyro的光动力治疗作用。因为SAHA分子和Pyro在细胞中都会响应溶酶体内的环境释放出来，可在进行光动力治疗的同时，有效抑制组蛋白去乙酰化酶的表达，因而在小鼠实验中不仅表现出良好的双模抗肿瘤效果，并且可有效抑制黑色素瘤的肺转移，显著延长小鼠的生存时间。
另外，虽然文献报道HDACi具有广谱抗肿瘤特性，但目前临床上仅对淋巴瘤等非实体瘤的治疗有确切效果，其原因为HDACi分子的溶解性、体内半衰期以及细胞穿透性都较差，很难在实体瘤组织中发挥作用。本设计中将SAHA和高分子通过酯键缀合成高分子前药，在实验过程中因其溶解性好、分子结构稳定，以及具有较高的细胞摄取率，有望在扩大HDACi的临床适应症方面发挥重要作用。
总之，光动力治疗后肿瘤组织中组蛋白去乙酰化水平下降，组蛋白去乙酰化酶活性显著升高，引起肿瘤细胞快速增殖，是PDT治疗后肿瘤复发和转移的重要原因。为了解决该问题，本论文基于药物化学、药剂学和高分子化学等知识体系，采用药效团融合、前药设计和分子自组装等三策略来实现目标药物分子发挥HDACi和PDT双重抗肿瘤作用。研究表明:①体外抗肿瘤活性结果显示，药效团融合策略设计的化合物5d基本实现了其分别作为HDACi和光敏剂的双模抗肿瘤作用，并在多种机制上得到了验证，是值得进一步优化和开发研究;②分子偶联前药设计策略设计合成的目标分子具有光化疗双模抗肿瘤细胞周期阻滞特征，并动物移植瘤实验中得到了一定程度验证，有待进一步详实地论证其前药分子的作用机制;③分子自组装策略设计的叶酸靶向溶酶体内酸激活高分子胶束复合物用于HDACi介导的光动力治疗药物传递系统，充分实现了同步释放、肿瘤靶向、高效协同的PDT和化疗双模抗肿瘤药效，有望解决临床肿瘤PDT治疗后HDAC活性升高导致肿瘤复发转移的科学难题，具有重要的科学研究意义和潜在广泛的市场应用前景。
一、药效团融合策略
利用传统药物化学药效团融合原理，在光敏剂结构中引入HDACi的药效团来设计、发现广谱、高效的光化疗双模式抗肿瘤先导分子结构。本章基于课题组前期工作基础，以第二代二氢卟吩类光敏剂二氢卟吩e4和二氢卟吩e6先导分子的二氢卟吩环药效团作为HDACi的芳香平坦区CAP基团，通过不同的连接基团连接两种HDACi的药效团ZBG（异羟肟酸和酰邻苯二胺）而成功设计合成得到了17个新型二氢卟吩-HDACi光化疗双模抗肿瘤光敏剂，并测定了它们的光理化性质以及体外对人非小细胞肺癌细胞A549和/或人结肠癌细胞HCT116两种细胞株的暗毒(Dark cytotoxicity，即化疗)和光毒(Light cytotoxicity，即PDT)活性，从中筛选获得具有优秀体外抗肿瘤活性的光化疗双模抗肿瘤目标化合物5d，其对A549细胞的暗毒（化疗）和光毒(PDT)的IC50分别达到1.5μM和0.026μM，其化疗活性（暗毒）与临床使用的HDAC抑制剂伏立诺他(vorinostat，SAHA)(1.67μM)相当，说明光敏剂先导分子缀合HDACi药效团后，成功实现了其作为HDACi的化疗功效;另外，其PDT抗肿瘤活性（光毒）远远大于SAHA及其自身化疗（暗毒）活性，且也显著优于目前临床使用的第二代二氢卟吩类上市光敏剂Talaporfin的光毒(4.71μM)，说明光敏剂先导分子缀合HDACi药效团后的目标分子仍然保持了其PDT抗肿瘤特性，是一个以PDT抗肿瘤活性为主的光化疗双模抗肿瘤光敏剂。
对高活性双模抗肿瘤化合物5d开展了肿瘤细胞内摄入、细胞凋亡和活性氧产率(ROS)、亚细胞定位和细胞周期阻滞等深入的抗肿瘤作用机制研究，结果表明:①化合物5d在肿瘤细胞内相比Talaporfin具有更高的摄取率，提示目标化合物5d相比单一光敏剂显著提高了对肿瘤细胞的靶向摄入;②在光照（PDT，光剂量:10J/cm2）条件下，5d诱导肿瘤细胞内产生ROS水平显著升高，并呈良好的浓度依赖特性，且优于Talaporfin，提示化合物5d比Talaporfin具有更强的光敏活性;③在未光照（化疗）条件下，化合物5d于2.5μM浓度下可导致A549细胞几乎全部死亡，其中，凋亡和坏死分别占91.41％和8.18％，与HDACi可诱发肿瘤细胞产生凋亡机制相仿，提示化合物5d可作为HDACi诱导肿瘤细胞发生凋亡;④在光照（PDT，光剂量:10J/cm2）条件下，化合物5d于0.01μM浓度下，只诱发A549细胞产生凋亡，其凋亡率为9.57％，当浓度提高到0.1μM时，肿瘤细胞的凋亡率则高达88.95％，而Talaporfin于0.1μM浓度下，肿瘤细胞同样只发生凋亡，但其凋亡率仅为11.14％，提示化合物5d作为光敏剂介导的PDT可诱导肿瘤细胞只发生凋亡，并呈现浓度依赖特性，且作用优于阳性药Talaporfin;⑤化合物5d主要分布在线粒体和内质网，基于文献报道线粒体和内质网是与细胞凋亡直接相关的最重要的两个细胞器官;因此，该结果与上述细胞凋亡试验提示化合物5d介导的PDT可诱导肿瘤细胞只发生凋亡高度一致;⑥光照(PDT，光剂量:10J/cm2)条件下，化合物5d作用于黑色素瘤B16-F10细胞后，细胞生长周期不仅阻滞在光敏剂通常阻滞的G2阶段，而且阻滞在HDACi通常阻滞的G1/G0阶段细胞的比例也明显上升，表现出其特有的双模抗肿瘤细胞周期阻滞特征。
动物体内抗肿瘤实验结果显示:①在光照剂量为90J/cm2条件下，化合物5d(2.0mg/kg)能显著抑制C57BL/6J小鼠黑色素瘤B16-F10移植瘤的生长，且与Talaporfin的PDT抗肿瘤活性相当，值得下一步深入的结构优化研究;②在未光照条件下，化合物5d(10.0mg/kg)和SAHA(10.0mg/kg)对小鼠黑色素瘤B16-F10实体瘤均未表现出显著的肿瘤生长抑制作用（P＞0.05），这与文献报道SAHA对实体瘤不具抗肿瘤药效相一致，提示下一步应调整动物移植瘤种模型来进一步验证目标物5d作为HDACi的化疗模式抗肿瘤药效。
二、前药设计策略
号虑到药效团融合形成的分子可能由于二氢卟吩骨架作为HDACi的芳香平坦区CAP基团的空间位阻等原因会一定程度影响其抑酶及化疗效果，因此，基于传统药物化学前药设计策略，采用可水解化学键如酯键将光敏剂二氢卟吩e4和二氢卟吩e6分别与上市HDAC抑制剂SAHA和Chidamide（西达本胺）耦合，成功设计合成得到了4个光化疗双模抗肿瘤前药，并初步测定了它们的光理化性质以及体外对人非小细胞肺癌细胞A549和/或人结肠癌细胞HCT116两种细胞株的暗毒和光毒活性，结果显示，4个目标化合物对2种受试肿瘤细胞株的暗毒（化疗）的IC50在118.6μM～270.2μM之间，提示所有目标化合物均为前药，只能通过在体内代谢释放出SAHA才能发挥其HDACi抗肿瘤活性。其中，化合物6作为SAHA前药仍具有较强的体外PDT抗肿瘤活性（IC50达3.59μM）。据此，选择酯键相连的体外PDT高活性双模抗肿瘤前药化合物6用以实现化合物6中酯键在内吞进入细胞后的水解，用一种常用药物高分子载体维生素E聚乙二醇琥珀酸酯(TPGS)对其进行包载，制备其TPGS胶束6@TPGS，开展其体内抗肿瘤活性评价和初步细胞周期阻滞等机制研究。
机制研究结果表明，相较于游离化合物6(G1/G0=65.33％)，6@TPGS的细胞周期(G1/G0=68.42％)阻滞于G1/G0期，显示出明显的HDACi细胞阻滞特征，说明该前药分子依赖内吞途径进入细胞发挥其双模抗肿瘤的作用;另外，在光照和未光照条件下，化合物6都显现出了明显的S期阻滞特征。
黑色素瘤B16-F10荷瘤小鼠的体内抗肿瘤药效研究结果表明:①在光照剂量为90J/cm2条件下，化合物6(2.0mg/kg)和6@TPGS(2.0mg/kg)对小鼠黑色素瘤B16-F10生长均具有显著的抑制作用(P＜0.05和P＜0.01)，提示化合物6可在体内发挥其PDT抗肿瘤药效;②在未光照条件下，化合物6@TPGS(10.0mg/kg)和化合物6(10.0mg/kg)对小鼠黑色素瘤B16-F10实体瘤均未表现出显著的肿瘤生长抑制作用(P＞0.05)，说明6@TPGS和化合物6作为SAHA的前药分子尽管在体内均可以在体内代谢释放出游离的SAHA，但还是未能表现出其作为HDACi的体内抗实体肿瘤的药效，这与文献报道SAHA对实体瘤不具抗肿瘤药效以及上述光化疗双模抗肿瘤目标物5d的动物体内抗肿瘤药效试验中，SAHA(10mgmg/kg)作为阳性对照药未显示体内抗黑色素瘤疗效高度一致，提示下一步应调整动物移植瘤种模型来进一步验证作为HDACi的前药分子6的化疗模式抗肿瘤药效。
三、分子自组装策略
为了进一步实现光敏剂和HDACi的双模抗肿瘤作用，本章构建了一种新型的pH和溶酶体内脂肪酶响应的叶酸(folate，FA)封端并连接有SAHA的高分子胶束复合物叶酸-聚乙二醇-聚[天冬酰胺-伏立诺他](folate-polyethylene glycol-b-poly(asparaginyl-vorinostat)，FA-PEG-b-P[Asp(DET-SAHA)]，简写为FPPS)用于光敏剂焦脱镁叶绿酸a(Pyro)载药，从而形成光敏剂Pyro和HDACi双模抗肿瘤载药体系。在pH7.4的PBS缓冲体系里中，因为Pyro可以和FPPS中疏水的聚天冬氨酸链段有较强的疏水相互作用，FPPS可以封装Pyro形成Pyro@FPPS胶束复合物。
实验结果显示:①Pyro@FPPS的粒径与Zeta电位分别为径为167.6nm和-0.0505mV;透射电镜下观察到Pyro@FPPS成球形形貌，且粒径均一;②Pyro@FPPS的Pyro载药量约为4.6％，在48h时pH5.2下，Pyro累积释放可达70.39％，pH7.4下，Pyro累积释放仅有24.16％，具有显著的pH响应性;在脂肪酶催化下，约95.15％的SAHA会在24h内释放出来，而没有脂肪酶存在的环境，SAHA的释放量只有约21.27％;③荧光显微镜结果显示Pyro@FPPC能有效的被小鼠黑色素瘤B16-F10细胞及A2780细胞摄取，且摄取量较游离Pyro有明显增加;④体外细胞毒性实验结果显示，光照组Pyro@FPPC对A2780、B16-F10及HUVEC细胞的半数抑制浓度分别为0.059μM、0.116μM、0.106μM，避光组半数抑制浓度分别为7.29μM、9.62μM与6.17μM体现出Pyro@FPPC增加了Pyro光动力治疗效果，同时，极大程度上降低了Pyro的暗毒性，与细胞凋亡实验结果相一致，并进一步通过流式技术观察到Pyro@FPPC细胞阻滞特征呈现出HDACi和PDT双模抗肿瘤特征;相比于游离Pyro，在Pyro@FPPC作用下，低浓度时细胞内ROS含量增加，表明细胞对的Pyro@FPPC摄取能力更强。⑤相对于空白细胞对照组，经FPPS处理过的B16-F10细胞，Acety-Histone H3的表达量显著增加，显示出Pyro@FPPS经内吞进入细胞后，在溶酶体可以自由释放出来，表现出了缀合SAHA的高分子前药表现出了良好的组蛋白去乙酰化酶抑制剂的效果。⑥体内抗肿瘤活性通过对荷瘤C57小鼠的体重、肿瘤体积变化及生存曲线进行统计，Pyro@FPPC在FA靶向性的作用下增强了Pyro的光动力治疗作用。因为SAHA分子和Pyro在细胞中都会响应溶酶体内的环境释放出来，可在进行光动力治疗的同时，有效抑制组蛋白去乙酰化酶的表达，因而在小鼠实验中不仅表现出良好的双模抗肿瘤效果，并且可有效抑制黑色素瘤的肺转移，显著延长小鼠的生存时间。
另外，虽然文献报道HDACi具有广谱抗肿瘤特性，但目前临床上仅对淋巴瘤等非实体瘤的治疗有确切效果，其原因为HDACi分子的溶解性、体内半衰期以及细胞穿透性都较差，很难在实体瘤组织中发挥作用。本设计中将SAHA和高分子通过酯键缀合成高分子前药，在实验过程中因其溶解性好、分子结构稳定，以及具有较高的细胞摄取率，有望在扩大HDACi的临床适应症方面发挥重要作用。
总之，光动力治疗后肿瘤组织中组蛋白去乙酰化水平下降，组蛋白去乙酰化酶活性显著升高，引起肿瘤细胞快速增殖，是PDT治疗后肿瘤复发和转移的重要原因。为了解决该问题，本论文基于药物化学、药剂学和高分子化学等知识体系，采用药效团融合、前药设计和分子自组装等三策略来实现目标药物分子发挥HDACi和PDT双重抗肿瘤作用。研究表明:①体外抗肿瘤活性结果显示，药效团融合策略设计的化合物5d基本实现了其分别作为HDACi和光敏剂的双模抗肿瘤作用，并在多种机制上得到了验证，是值得进一步优化和开发研究;②分子偶联前药设计策略设计合成的目标分子具有光化疗双模抗肿瘤细胞周期阻滞特征，并动物移植瘤实验中得到了一定程度验证，有待进一步详实地论证其前药分子的作用机制;③分子自组装策略设计的叶酸靶向溶酶体内酸激活高分子胶束复合物用于HDACi介导的光动力治疗药物传递系统，充分实现了同步释放、肿瘤靶向、高效协同的PDT和化疗双模抗肿瘤药效，有望解决临床肿瘤PDT治疗后HDAC活性升高导致肿瘤复发转移的科学难题，具有重要的科学研究意义和潜在广泛的市场应用前景。