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癌症因其高发病率和死亡率严重威胁着人类的生命健康。基于病毒的免疫疗法是一种很有前景的癌症治疗方法。病毒不仅具有肿瘤趋向性,而且免疫原性高,可以诱导强烈而持久的免疫反应。虽然天然病毒具有潜在的治疗优势,但其存在复制失控以及易被免疫系统快速清除的风险,临床应用受到了极大的限制。近年来,模拟天然病毒特征的仿生纳米平台凭借其非致病性、高的血液稳定性已被广泛用于抗肿瘤治疗。然而同时模仿病毒结构以及体内一系列感染过程的病毒高度仿生系统用于肿瘤免疫治疗仍然是一个重大挑战。受疱疹病毒激活强大先天性免疫的启发,我们设计了一种高度模拟疱疹病毒形状、表面性质以及体内感染过程的仿疱疹病毒纳米系统（Vir-ZM@TD）,用于肿瘤治疗。在这个疱疹病毒仿生系统中,装载DNA酶（DNAzyme）的锰-沸石咪唑框架-90纳米颗粒（ZM@TD）模拟病毒包含基因组的核衣壳;红细胞膜模拟疱疹病毒包膜;两个功能性多肽,RGD和HA2肽,模拟疱疹病毒表面的糖蛋白刺突。Vir-ZM@TD不仅能有效逃避免疫清除,还能高度模仿疱疹病毒的一系列感染过程,包括特异性靶向、膜融合触发的核内体逃逸、通过TFAM（转录因子A,线粒体）缺失诱导的线粒体DNA（mtDNA）应激以及锰离子(Mn2+)的胞质释放,最终有效地激活了强大的抗肿瘤先天免疫。具体研究内容如下:1、仿疱疹病毒纳米系统（Vir-ZM@TD）的制备及表征。首先通过锌离子(Zn2+)、咪唑-2-甲醛（2-ICA）和DNAzyme自组装并修饰Mn2+合成ZM@TD,经红细胞膜和类似于疱疹病毒糖蛋白刺突的两个功能肽修饰后形成仿疱疹病毒纳米系统（Vir-ZM@TD）。制剂表征结果表明,仿疱疹病毒纳米粒Vir-ZM@TD具有类球形结构,粒径为160 nm,平均电位为-22.6 m V。Western Blot结果显示Vir-ZM@TD仍然保留了一些关键的红细胞膜蛋白,如CD235a、CD41和CD47,红细胞膜蛋白的存在为其血液稳定性及避免免疫系统的快速清除奠定基础。此外,Vir-ZM@TD在PBS、RPMI-1640和FBS两周内的粒径大小和Zeta电位均无明显变化,表明其具有良好的生理稳定性。然后,我们考察了ZM@TD的ATP响应性降解和药物释放行为。TEM图像显示,ZM@TD经5 m M ATP处理后在10 min内即可完全降解。而且,5 m M ATP作用6 h后,DNAzyme的释放率达到89%。同样电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）检测到了Zn和Mn的高效释放。而且,聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）表明,DNAzyme的催化裂解活性具有Zn2+浓度依赖性,在500μM Zn2+存在下,46%的TFAM底物被裂解。此外,在1 m M和5 m M ATP存在下,59%和82%的TFAM底物可以被Z@TD剪切,表明Z@TD可以提供DNAzyme和Zn2+,有效沉默TFAM。2、仿疱疹病毒纳米系统（Vir-ZM@TD）的体外先天免疫机制研究。免疫逃逸实验表明,得益于红细胞膜的修饰,Vir-ZM@TD可以有效避免被Raw 264.7细胞吞噬。体外摄取结果表明,Vir-ZM@TD可通过整合素介导的内吞途径进入细胞。内吞6 h后,可通过HA2融合肽从核内体逃逸出来,在胞质中产生Zn2+。q RT-PCR和Western Blot结果表明,Vir-ZM@TD处理后,胞内TFAM m RNA和蛋白表达水平均被下调。CLSM显示,Vir-ZM@TD诱导mtDNA应激,线粒体类核变大,mtDNA逃逸到胞质中。ELISA分析发现c GAMP的含量提高了2.2倍。而且,p-IRF3和p-TBK1蛋白表达水平分别提高了1.6和1.8倍,IFN-β的分泌量增加了1.9倍,以上结果表明Vir-ZM@TD通过诱导TFAM缺失导致mtDNA应激,最终有效激活了c GAS-STING通路。3、仿疱疹病毒纳米系统（Vir-ZM@TD）的体内抗肿瘤活性研究。活体成像表明仿疱疹病毒纳米粒Vir-ZM@TD可以在肿瘤组织中有效蓄积。进一步研究发现,Vir-ZM@TD可以下调肿瘤组织中的TFAM m RNA和蛋白水平,激活c GAS-STING通路,使小鼠血清中IFN-β含量提高2.5倍。同时流式细胞术分析发现肿瘤组织中浸润的CD49b+NK细胞增加了1.7倍,CD80+CD86+DCs和CD8+T细胞分别增加了2.1和2.3倍,表明免疫反应的有效激活。体内药效实验表明,Vir-ZM@TD显著提高了对肿瘤的抑制效率,使原发瘤完全消退70%,显著延长了小鼠的生存时间,且具有良好的生物安全性。此外,Vir-ZM@TD不仅能显著抑制远端瘤的生长（抑制率为67%）,而且可以预防肺转移。以上结果表明,Vir-ZM@TD通过红细胞膜修饰可以在体内长循环,激活强大的先天免疫,在抑制肿瘤进展和肺转移方面取得了良好的效果,且无明显的全身毒性。综上所述,本课题构建的模拟病毒结构以及体内一系列感染过程的疱疹病毒高度仿生系统激活了强大的抗肿瘤先天免疫,为肿瘤治疗提供了一种新思路。