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光动力学疗法(photodynamic therapy,PDT)具有高选择性、微创性、毒副作用低等优点,可以有效地破坏局部肿瘤细胞并诱导产生全身性抗肿瘤免疫力,是用于癌症治疗的光疗策略之一。然而,目前报道的光敏剂具有对深部肿瘤的渗透性差或单线态氧产量低等缺点,导致其无法作为有效的免疫调节剂。在本文中,本课题组通过诱导PEG(polyethylene glycol)化的CyI(iodinated-cyanine dye)自组装形成纳米粒,并将配体透明质酸(hyaluronic acid,HA)附着到其表面,构建了一种新型的靶向性纳米粒(HA-PEG-CyI,HPC),它作为协同光疗的免疫调节剂可发挥PDT/光热治疗(photothermal therapy,PTT)效应杀伤肿瘤,同时诱导抗肿瘤免疫反应的发生,导致肿瘤细胞继发性死亡。CyI是本课题组合成的一种碘化花菁染料,与传统的花菁类染料相比,在保持有良好的光热转换效率和近红外荧光成像功能的前提下,具有更强的单线态氧生成能力。疏水性CyI与PEG通过酰胺反应共价结合,连接靶向配体HA分子合成治疗性纳米粒HPC。使用1O2的荧光探针SOSG考察HPC的体外光动力学效果;利用热电偶温度计考察HPC的体外光热效果;检测HPC的细胞毒性与溶血毒性以评估其体外安全性;考察HPC在体内的血药浓度随时间的变化与其组织分布以评估其体内代谢过程;采用溶酶体绿色荧光探针LysoTracker Green DND-26染色,利用共聚焦激光扫描显微镜观察HPC在鼠源乳腺癌细胞系4T1中的摄取情况;采用Hoechst33342染料染色细胞核,利用共聚焦显微镜考察HPC被4T1细胞摄取的机制;使用2’,7’-二氯二氢荧光素二乙酸酯(DCFH-DA)作为荧光探针检测细胞中的活性氧(ROS)来评价HPC在细胞水平的光动力学效果;使用热电偶温度计与红外热像仪考察HPC在细胞水平的光热效果;采用MTT法、共聚焦显微镜与流式细胞仪考察HPC的体外协同治疗效果;建立BALB/c小鼠皮下异位乳腺癌模型,采用尾静脉注射给药方式,考察HPC的体内分布、PTT/PDT效果与协同抗肿瘤疗效;采用ELISA试剂盒与流式细胞术的方法定量肿瘤内相关免疫因子与免疫细胞,考察HPC作为免疫调节剂激发抗肿瘤免疫反应的效果。结果显示,HPC克服了CyI水溶性差、缺乏靶向性的缺点,保留了CyI的高单线态氧产量的特性,且与浓度和激光功率密度呈正相关,能够在较短时间内(5 min)产生足够的单线态氧用于PDT治疗。在808 nm,0.96 W/cm2的近红外光照射下,HPC溶液的温度可在5 min内迅速上升至43℃以上,达到肿瘤消融的目的。在治疗浓度范围内,HPC无细胞毒性与溶血毒性,具有良好的生物相容性;体内药代动力学与组织分布结果显示,HPC主要通过肝脏代谢和肾脏排泄,不会长期蓄积体内引发长期毒性问题。体外细胞水平活性研究显示,HPC可在共孵育4 h后被4T1细胞通过CD44受体介导的内吞途径所摄取;在近红外光照射下,产生有效的细胞内ROS和热量杀死癌细胞。体内抗肿瘤研究表明,HPC具有强大的肿瘤靶向能力,借助近红外光(near-infrared light,NIR)照射,达到光动力学与光热治疗的协同抗肿瘤功效,并诱导全身性抗肿瘤免疫力的产生。综上所述,该论文中设计的新型纳米粒HPC可以有效的富集于肿瘤部位,并通过近红外光成像功能进行肿瘤诊断,将PDT与PTT结合用于协同癌症治疗,并进一步诱导抗肿瘤免疫反应。这种多功能纳米粒HPC是一种有前途的癌症治疗策略,具有巨大的临床应用潜力。