随着分子技术、干细胞生物学、组织工程技术、免疫学等研究成果的飞速进步,免疫治疗作为一种新兴的肿瘤治疗手段,以其安全性、针对性、持久性、全身性、彻底性和适应症广等特点已逐步发展成为继手术、化疗和放疗之后的第四大癌症治疗方法。传统的肿瘤治疗方法不仅存在着会对生物体的正常组织造成严重伤害的副作用,而且面对肿瘤的转移和复发往往会束手无策。而癌症的免疫治疗则是通过激活调动自身的免疫系统,干扰肿瘤微环境,提高自身对肿瘤的免疫力,实现特异性抑制和杀灭相关的肿瘤细胞。这样的治疗方法不仅能最大程度地减少治疗过程中产生的副作用,同时能够有效抑制肿瘤的转移与复发。目前,免疫治疗的三个主要手段为癌症疫苗（cancer vaccine）、免疫检查点疗法（checkpoint blockade therapy）和嵌合抗原受体T细胞（chimeric antigen receptor-T,CAR-T）免疫疗法,但在实际的临床应用上仍存在以下这几点不足之处:1、目前癌症疫苗抗原载体的对相关抗原的载运效率较低,且生物体中抗原提呈细胞（antigen-presenting cells,APCs）的数量较少,其功能也容易受到肿瘤微环境等因素的限制,影响了最终的治疗效率;2、在进行癌症的免疫治疗时示踪技术还不够成熟,因此无法为免疫治疗提供更多的信息,影响了免疫治疗在临床医学中的进一步应用;3、免疫点检查疗法中难以预测和了解患者对治疗的反应以及抗体结合的过程;4、单独使用免疫治疗的结果往往并不理想,因此需要与其他的治疗方法相结合,实现完整的联合治疗。本文从高分子的结构出发,充分考虑了聚氨基酸的结构特点,并结合相关免疫治疗方法开展了有机高分子纳米载体在免疫治疗的研究。论文的研究部分包含以下四个内容:1、聚赖氨酸分子刷的制备及树突状细胞疫苗的开发本章中,我们设计合成了一种由聚苯撑乙炔主链和聚赖氨酸侧链组成的水溶性共轭聚合物分子刷（PPE-PLL）,该分子刷不仅具有较好的水溶性和生物相容性,并且聚赖氨酸侧链上丰富的阳离子可以大量负载卵清蛋白（OVA）。该纳米粒子可以轻松进入被树突状细胞（dendritic cells,DCs）并促进细胞的成熟。这种成熟的树突状细胞又可以持续高效地分泌肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和干扰素-γ（interferon-γ,IFN-γ）。因此这种细胞可以当做肿瘤疫苗用以之后的免疫治疗的研究。我们将这种细胞疫苗给小鼠注射后,不仅使小鼠体内产生了免疫反应,而且也证明了该方法可以有效抑制B16F10肿瘤细胞的生长。本研究为基于DC的免疫治疗打下了基础,也为DC疫苗的进一步优化提供了新的思路。2、聚氨基酸NIR-Ⅱ荧光探针在树突状细胞归巢示踪中的应用本研究中,我们通过在具有供体-受体结构的近红外二区（NIR-Ⅱ）荧光分子上修饰聚赖氨酸,开发了一种具有良好水溶性、生物相容性以及高抗原负载效率的NIR-Ⅱ荧光探针（TTQPLL）。负载了抗原的纳米粒子被DC摄入,刺激DC的成熟并促进免疫因子的分泌。更重要的是,在活体研究中发现这种DC细胞会因为归巢效应迁移至淋巴结处,以上的归巢过程我们利用了NIR-Ⅱ荧光成像进行了实时示踪。该研究可以为未来基于DC的免疫治疗提供有效的信息去分析归巢过程的细节和被激活DC的功能。3、瓶刷型NIR-Ⅱ荧光聚合物的制备以及活体免疫检查点成像的研究本章中,我们通过多次开环聚合的方式合成了瓶刷型NIR-Ⅱ荧光探针。因为该瓶刷型荧光聚合物是用“graft from”的方法合成,所以可以通过改变投料比控制接枝聚合度实现对分子结构和尺寸等性质进行控制。之后我们选择了其中具有最佳性质的瓶刷型聚合物对其进行修饰,将PD-L1抗体接枝在了末端。在对细胞的靶向研究之后,证明了其对PD-L1的靶向效果。在之后的动物实验中,我们证明了它可以有效地靶向在CT26荷瘤小鼠的肿瘤部位。最后,我们还观察到以上小鼠体内免疫指标的变化,拓宽了其生物应用范围,为后续进一步的免疫检查点治疗打下了基础。总之,我们开发了可以靶向PD-L1的瓶刷型聚合物,实现了活体层面的PD-L1靶向成像并且展现出免疫检查点治疗的潜力,为未来的免疫研究提供了思路。4、树枝状NIR-Ⅱ荧光聚合物的合成及其在抗原载运中的应用本章设计合成了一种树枝状接枝的NIR-Ⅱ荧光探针,其侧链上修饰的聚酰胺-胺型树枝状高分子（PAMAM）使该分子具有较好的水溶性与单分散性。该探针不仅易于制备,并且在具有优异光稳定性的同时可以实现在900-1200 nm近红外二区范围的荧光成像。通过实验证明,该探针不仅可以高效负载OVA,同时在DC的环境中可以加速OVA的释放而进一步激活DC的免疫反应。这种成熟状态的DC可以大量分泌抗肿瘤的免疫因子,如肿瘤坏死因子和白细胞介素。本工作不仅实现了对肿瘤相关抗原的载运以及对抗原提呈细胞的激活,并且其近红外成像能力可以为今后的免疫治疗研究提供新的策略与方法。