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基于活性氧（Reactive oxygen species,ROS）的肿瘤治疗策略已受到高度关注。与正常细胞相比,肿瘤细胞由于高代谢、线粒体功能障碍等原因而使胞内ROS水平增高,进而调控肿瘤的发生、侵袭和转移等过程。但肿瘤内ROS水平的异常升高也可导致脂质、蛋白质和核酸等生物大分子过氧化,从而诱导肿瘤细胞死亡。因此,利用外部激发源在肿瘤局部产生ROS或利用肿瘤组织独特的微环境特征原位生成ROS等策略,能够选择性地杀伤肿瘤细胞并避免对正常细胞造成损伤。与传统肿瘤治疗方法相比,基于ROS的肿瘤治疗策略具有特异性高、生物安全性好、高效无创等优势,目前已成功应用于体表肿瘤（如皮肤癌）和管腔肿瘤（如食管癌、膀胱癌）的临床治疗。然而对于深部肿瘤,基于ROS的治疗策略激发效率有限。例如,广泛应用于临床的光动力治疗,一方面由于生物组织对激发光的散射、反射和吸收而导致可见光在组织中的穿透深度十分有限（通常小于1 cm）,因此无法激发深部肿瘤产生ROS;另一方面,复杂的肿瘤微环境（如高浓度的谷胱甘肽等）通过还原光动力治疗过程中产生的ROS而抵抗氧化应激,最终降低ROS杀伤肿瘤的效果。因此,亟需发展组织穿透深度高、具有肿瘤微环境调节性能的ROS生成策略,实现增强深部肿瘤治疗效果的目的。针对以上挑战,本文采用临床上具有更高组织穿透深度的两种激发源（X-射线和超声波）,发展了能够直接响应X-射线或超声的无机敏化剂,并通过肿瘤微环境调控,增强肿瘤局部ROS生成和肿瘤杀伤效果。主要创新性结果如下:（1）制备了Na Ce F4:Gd,Tb纳米闪烁晶体,其作为一种直接响应X-射线的光敏剂能够产生ROS,用于多模态成像指导的肿瘤放动力治疗（Radiodynamic therapy,RDT）同步增敏放射治疗（Radiotherapy,RT）。采用高温油相法合成了形貌均一的棒状结构纳米闪烁晶体Na Ce F4:Gd,Tb,在X-ray的激发下通过同步吸收多个次级电子的能量产生超氧阴离子（Superoxide anion,·O2-）用于RDT。同时,由于其对X-ray的高阻挡能力,Na Ce F4:Gd,Tb可增强局部放射剂量而同步增敏RT。在成像上,Na Ce F4:Gd,Tb作为三模态成像探针能够进行X-ray激发的荧光（X-ray excited fluorescence,XEF）成像、增强计算机断层扫描（Computed tomography,CT）成像和T2加权的磁共振成像（Magnetic resonance imaging,MRI）。体内外实验表明Na Ce F4:Gd,Tb能够集XEF/CT/T2-MR三模态成像和肿瘤RDT同步增敏RT于一体,在取得理想的治疗效果的同时没有对小鼠造成明显的毒副作用。本工作打破了荧光共振能量转移（Fluorescence resonance energy transfer,FRET）效应依赖的RDT常规思路,无需通过构建能量转换器-光敏剂复合物的复杂体系实现X-ray激发的放动力治疗,增强了肿瘤的治疗效果。（2）制备了肿瘤微环境响应的Pt Cu3纳米笼,其作为直接响应超声波的声敏剂兼具纳米酶的性质,用于GSH消耗和化动力治疗（Chemodynamic therapy,CDT）增强肿瘤声动力治疗（Sonodynamic therapy,SDT）。采用溶剂热法制备了Pt Cu3纳米笼,其可作为无机声敏剂在超声（Ultrasound,US）作用下产生单线态氧（Singlet oxygen,1O2）,从而能够实现SDT。Pt Cu3纳米笼同时具有纳米酶的性质,能够模拟辣根过氧化物酶（Horseradish peroxidase,HRP）,在肿瘤微环境中微酸和高浓度过氧化氢（Hydrogen peroxide,H2O2）的条件下发生类芬顿反应,在肿瘤原位产生·OH从而能够实现CDT。有趣的是,Pt Cu3纳米笼还表现出优异的谷胱甘肽过氧化物酶（Glutathione peroxidase,GSH-Px）模拟酶的性质,能够高效消耗肿瘤组织中高浓度的谷胱甘肽（Glutathione,GSH）,从而抑制GSH对ROS的清除作用,进一步提高氧化应激水平。在成像上,Pt Cu3纳米笼表现出优异的光声成像（Photoacoustic imaging,PAI）和增强CT成像的造影效果。体内外实验表明Pt Cu3纳米笼能够集PA/CT成像与GSH消耗、CDT、SDT于一体,在取得理想的治疗效果的同时没有对小鼠造成明显的毒副作用。本工作发展了一种肿瘤微环境响应的新型多功能无机声敏剂,兼具双重纳米酶作用模拟HRP和GSH-Px,实现了多模态成像指导下GSH消耗同步增强肿瘤CDT/SDT的治疗效果。本文针对目前已发展的ROS肿瘤治疗策略面临的深部激发效率低和复杂肿瘤微环境负调控的局限性,构建出能够直接响应X-ray或US、并具有肿瘤微环境响应和调节能力的无机敏化剂,以实现RDT、RT、CDT和SDT等具有对深部肿瘤有治疗前景的策略,希望能够最大限度地增强对深部肿瘤治疗的效果。