近年来,免疫疗法发展迅猛,取得了显著的临床治疗效果,得到了广泛关注。然而,较低的免疫应答响应度和潜在的免疫相关毒副作用制约了其进一步发展。基于生物材料构建的药物递送系统为发展新型疾病免疫治疗策略提供了机遇,已经成为现代医学领域的重要研究方向。尤其是基于机体来源的细胞及细胞衍生的递送系统,如红细胞、血小板、细胞源性载体和外泌体等,作为一种生物相容性良好的生物材料,在药物递送方面得到了广泛的研究。因此,如何利用细胞载体发展高效免疫调控策略用于提高免疫治疗的响应率和减小毒副作用是本论文研究的重要关键问题之一。红细胞是存在于血管中数量最多的一种血细胞,天然存在的红细胞具有易于获取、药物负载能力强、生物相容性极好等众多优点。近年来,基于红细胞的药物递送载体被认为是一类理想的药物输送载体,受到越来越多的关注和研究。本论文旨在发展基于红细胞的新型药物载体,构建系列具有高效免疫调控的疾病治疗策略,用于提高免疫治疗的响应率和减小毒副作用。全文的主要研究内容和结果概括如下:第一章:首先简明概述药物递送系统,进而介绍基于红细胞构建的药物递送系统、红细胞-纳米载体复合系统以及红细胞衍生药物递送系统,最后阐明本博士论文的选题依据和具体的研究内容。第二章:肿瘤疫苗在预防和治疗癌症方面显示出巨大潜力。在本章工作中,我们设计并制造了一种由自体血液构建的可植入红细胞凝胶支架,其可以用于构建增强型肿瘤疫苗。红细胞凝胶是通过血液离体后所引发的级联血凝过程形成纤维蛋白凝胶网络,捕获大量红细胞而形成的。初步制备的红细胞凝胶利用温和真空干燥技术诱导红细胞受损。经植入后,红细胞凝胶内部受损的红细胞能吸引并募集大量免疫细胞,从而在原位形成“免疫龛”（人造的三级淋巴结构,artificial tertiary lymphoid structures,aTLSs）。进一步地,利用红细胞凝胶装载肿瘤相关抗原和佐剂制备基于红细胞凝胶构建的肿瘤疫苗,可刺激免疫龛呈现高度活化的状态,诱导浸润的初始免疫细胞转变为抗肿瘤特异性免疫细胞,从而诱导强大的抗癌免疫反应。红细胞凝胶肿瘤疫苗与免疫检查点阻断疗法相结合,可有效地抑制黑色素肿瘤和乳腺癌肿瘤的生长。第三章:目前,大面积骨缺损的治疗仍然面临许多困难和挑战。在这里,我们设计和开发了一种载有BMP-2蛋白的红细胞凝胶递送系统用于促进骨修复。红细胞凝胶递送平台作为天然的生物材料能从自体血液中工程化。一旦植入大面积的骨缺损部位,其一方面可以作为载体用于BMP-2药物的局部递送,另一方面红细胞凝胶能够募集大量巨噬细胞并在不同阶段调节其极化状态来调节骨免疫学。此外,红细胞凝胶能在激光照射下出现轻微的局部温热进一步加速骨的修复和再生。因此,我们在骨缺损区域植入载有BMP-2的红细胞凝胶进行温和光热治疗用于调节骨缺损局部免疫微环境。在小鼠和大鼠骨缺损模型中,经过治疗所形成的新骨几乎覆盖了头骨缺损区域的95%。第四章:慢性炎症是衰老的关键原因之一,逆转慢性炎症为抗衰老提供了巨大的可能。在本章的工作中,我们率先尝试运用纳米生物技术用于治疗与年龄有关的慢性炎症。利用红细胞制备高生物安全性的红细胞衍生纳米囊泡能高效地靶向小鼠肝和脾中的免疫细胞。载有烟酰胺单核苷酸（β-Nicotinamide Mononucleotide,NMN）的红细胞衍生纳米囊泡能重塑体内免疫细胞的活力,降低慢性炎症小鼠体内的炎症水平。这种治疗策略具有逆转与年龄有关的炎症和对抗衰老的潜力。总之,本论文报道了基于红细胞的生物活性材料用于肿瘤、骨损伤及炎症等疾病的免疫治疗,包括制备红细胞凝胶肿瘤疫苗用于抗肿瘤治疗,构建具有光热作用的红细胞凝胶载体用于骨修复治疗,以及制备具有免疫细胞靶向的红细胞衍生的纳米囊泡用于抗衰老治疗。本文所构建的生物材料策略具有高度的安全性、优越的生物相容性和生物可降解性,为开发新型生物材料提供了理论依据,具有未来临床转化的可能。