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免疫疗法是继手术、放疗和化疗后出现的一种新型的癌症治疗手段。据报道,肿瘤免疫治疗不仅可以消除原位肿瘤,还能有效抑制肿瘤的转移。但临床数据表明,只有小部分癌症患者对其有反应,主要原因在于肿瘤的低免疫原性和免疫抑制微环境。基于此,本研究构建了一种具有微环境调控作用的中空二氧化锰纳米平台（HM-GOX/CB839）,一方面通过“金属-氧化酶”级联催化产生羟基自由基（·OH）并诱导免疫原性死亡（ICD）,增强免疫原性;另一方面,通过代谢干预重新编程微环境解除免疫抑制,增强机体抗肿瘤免疫应答。该纳米制剂到达肿瘤后,HM能够在低p H环境下降解,释放出Mn2+、葡萄糖氧化酶（GOX）和CB839。在GOX的催化下,肿瘤内的葡萄糖被氧化为葡萄糖酸和H2O2,随后升高的H2O2被Mn2+通过类芬顿反应转化为·OH,从而诱导肿瘤发生ICD;濒死的肿瘤细胞释放肿瘤相关抗原（TAAs）以及损伤相关分子模式（DAMPs）,进而诱导树突状细胞（DCs）成熟以及进一步激活细胞毒性T淋巴细胞（CTLs）,有效引发机体免疫应答。此外,释放的GOX和CB839分别在阻断糖酵解和谷氨酰胺代谢途径抑制肿瘤生长的同时,还降低免疫抑制细胞的数量,重塑肿瘤免疫抑制微环境（ITM）,进而增强抗肿瘤免疫疗效。具体研究如下:1.HM-GOX/CB839的制备与表征。首先,通过硬模板法合成HM,然后通过酰胺键连接GOX,最后负载药物CB839。通过粒径、电位、紫外全波长扫描图谱等手段表征各阶段产物的制备情况。透射电镜（TEM）结果显示HM为中空结构,粒径约为100 nm,壳厚度约为10 nm;而HM连接GOX后,观察到纳米粒边缘变得粗糙,粒径约为125 nm。亚甲基蓝检测结果表明,HM能够消耗谷胱甘肽（GSH）,降低·OH的清除效率;同时在葡萄糖存在下,HM-GOX级联催化进一步增强·OH的生成。药物释放实验表明,该纳米平台具有p H响应性,能实现药物的可控释放。2.HM-GOX/CB839的体外抗肿瘤活性评价。以4T1小鼠乳腺癌细胞为细胞模型,考察HM-GOX/CB839的体外抗肿瘤效果。细胞毒实验结果表明,载体HM具有良好的生物相容性,而HM-GOX/CB839能显著抑制4T1肿瘤细胞的生长。细胞摄取实验结果显示,与游离药物相比,该纳米递药系统能够有效提高4T1乳腺癌细胞摄取药物的能力。ROS检测结果显示,HM-GOX/CB839能够产生大量ROS,从而有效杀伤肿瘤细胞。免疫原性考察结果显示,HM-GOX/CB839组高迁移率族蛋白B1（HMGB1）的释放量约是Control组的1.7倍,表明该纳米制剂有效诱导肿瘤细胞发生ICD。DCs成熟实验结果显示,HM-GOX/CB839组DCs成熟的比例约是Control组的3.0倍。上述结果表明,该纳米制剂能够产生ROS,并有效诱导肿瘤细胞发生ICD,促使DCs成熟,为抗肿瘤免疫治疗奠定基础。3.HM-GOX/CB839的体内抗肿瘤活性研究。构建荷4T1肿瘤的BALB/c小鼠动物模型,通过尾静脉注射给药,考察纳米平台在小鼠体内的分布情况以及不同治疗组的抗肿瘤活性。体内肿瘤组织分布结果显示,HM-GOX/IR780组的荧光强度在给药8 h后明显高于IR780组,在24 h时仍保留较强的荧光,表明纳米制剂能够有效聚集在肿瘤部位。药效学结果显示,HM-GOX/CB839组的相对瘤体积较其他对照组均具有显著性差异,表明该纳米制剂能够有效抑制肿瘤的生长。血常规和血生化检验结果均证明该纳米递药系统具有良好的生物安全性。肺转移结果显示,HM-GOX/CB839组的转移性结节较其他实验组明显减少,表明该纳米制剂能够有效抑制肿瘤肺转移。4.体内抗肿瘤免疫学研究。免疫荧光结果显示,HM-GOX/CB839组细胞表面表达大量钙网蛋白（CRT）和HMGB1。流式结果显示,与生理盐水组相比,HM-GOX/CB839组DCs成熟占比以及CD8+T细胞的含量分别增加了约3.7倍和5.0倍;骨髓来源的抑制细胞（MDSCs）和调节性T细胞（Tregs）的数量分别下降了约1.7倍和3.5倍。以上结果表明HM-GOX/CB839能够有效诱导肿瘤发生ICD,促进DCs成熟以及CTLs在肿瘤组织内的浸润;同时降低免疫抑制细胞数量,解除免疫抑制,引发强大的抗肿瘤免疫效应。综上所述,该纳米平台有效激活机体免疫,在重塑肿瘤微环境的基础上,有效抑制肿瘤的生长和转移,为肿瘤的综合治疗提供了一种潜在的策略。