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目的:提高肿瘤治疗效果,降低药物对正常组织的毒副作用,仍然是肿瘤靶向治疗面临的严峻挑战。本研究利用巨噬细胞天然的肿瘤趋化性和强吞噬特性,采用基因工程技术和材料学方法,研发出一种具有近红外光响应性的非分泌型TNFα释放以及联合光热效应的智能型巨噬细胞药物递送系统(称为HIMs@eMETs)用于肿瘤的靶向治疗研究。方法:合成表面氨基修饰的介孔硅球,搭载光敏剂吲哚菁绿(ICG),并使用透明质酸包被氨基硅球,制备负载吲哚菁绿的透明质酸包被的氨基介孔硅纳米颗粒(HIMs),并表征其理化性质。使用基因工程技术改造巨噬细胞,筛选出高表达非分泌型EGFP-TNFα融合蛋白的巨噬细胞(eMETs)。将eMETs与HIMs共培养,收集內吞有HIMs的eMETs的细胞,获得具有近红外光响应性的非分泌型TNFα释放以及联合光热效应的智能型巨噬细胞药物递送系统(HIMs@eMETs)。我们在体外实验中,验证了HIMs@eMETs的光热效应(PTE),肿瘤趋化性,以及近红外光(NIR)触发的EGFP-TNFα释放特性。进一步,我们在结直肠癌皮下荷瘤鼠模型中,尾静脉注射HIMs@eMETs,小动物活体荧光成像,以及肿瘤组织免疫荧光技术验证其肿瘤趋化性;近红外热成像仪检测NIR照射肿瘤局部诱导HIMs@eMETs产生的PTE;监测小鼠肿瘤生长曲线与小鼠生存期,以及肿瘤组织免疫荧光分析,验证HIMs@eMETs联合肿瘤局部NIR照射的治疗效果。同时,对小鼠重要组织器官病理分析,以及血生化学分析,评估该治疗系统的生物安全性。结果:体外实验证明了基因工程改造的巨噬细胞eMETs能够稳定表达非分泌型TNFα蛋白,且具有生物活性;氨基介孔硅球促进了eMETs对ICG的摄取以及滞留;HIMs@eMETs具有良好的光热效应,能够响应NIR激光照射后“爆破”巨噬细胞释放具有活性的EGFP-TNFα融合蛋白;另外,基因改造以及负载HIMs的巨噬细胞保留了宿主细胞良好的活力,以及肿瘤趋化特性。在体内的CT26小鼠皮下肿瘤模型中,我们证明了HIMs@eMETs能够归巢到肿瘤部位;肿瘤局部的HIMs@eMETs能够响应NIR激光照射,产生光热效应,触发巨噬细胞“爆破”释放EGFP-TNFα融合蛋白;HIMs@eMETs联合PTE能够有效的抑制了小鼠肿瘤的生长,以及显著的延长了小鼠的生存期;同时,HIMs@eMETs联合PTE治疗肿瘤的策略具有良好的生物相容性,对小鼠的主要组织器官无显著毒性。结论:本研究设计并制备了一种近红外光响应性的智能型巨噬细胞药物递送系统用于肿瘤的靶向治疗研究。该巨噬细胞递送系统联合肿瘤光热治疗和生物治疗,具有独特的时空选择性,旨在实现肿瘤局部的靶向综合治疗,降低传统治疗因脱靶效应带来的毒副作用,是一种极具临床转化应用前景的肿瘤靶向生物制剂。