恶性肿瘤威胁着人类生命健康,尽管医疗水平的提高一定程度上降低了癌症的死亡风险,但一些恶性肿瘤治疗依旧存在许多难题。化疗作为临床上普遍使用的治疗手段,仍面临着疗效差、副作用大等一系列问题。阿霉素脂质体、紫杉醇白蛋白等纳米药物可以增加抗肿瘤疗效、降低毒副反应。同时,纳米载体还可以实现化疗、分子靶向治疗等多种治疗药物联合递送,实现更好的肿瘤协同治疗效果。近年来研究发现,三阴性乳腺癌、肺癌、胃肠道等肿瘤组织的铜浓度明显升高,这与促进肿瘤生长的血管生成因子或蛋白质高表达密切相关。采用铜离子螯合剂降低肿瘤组织铜离子浓度,能有效抑制肿瘤生长,且与化疗联合可以增强抗肿瘤效果。然而,如何实现化疗药物和铜离子螯合剂的肿瘤靶向递送及细胞内靶点作用是增强其协同治疗效果面临的难题。白蛋白是一种生物相容性好、可体内注射的药物载体材料。载药白蛋白纳米粒可以增强药物肿瘤靶向蓄积,但难以实现细胞内亚细胞器的靶向递送增强药物疗效。因此,构建线粒体靶向型白蛋白纳米粒是肿瘤协同治疗纳米载体领域的研究热点。本研究采用人血清白蛋白为模板,利用化疗药物阿霉素（DOX）和铜离子螯合药物四硫代钼酸铵（TM）可以形成沉淀的相互作用,通过生物矿化法制备载阿霉素/四硫代钼酸铵白蛋白纳米粒（TM/DOX-NPs）。白蛋白纳米载体可以有效增强DOX和TM的肿瘤靶向递送,从而提高肿瘤治疗效果、降低化疗药物毒副作用。为了实现线粒体靶向药物递送,我们采用三苯基膦（TPP）修饰白蛋白纳米粒表面,获得TPP修饰的线粒体靶向白蛋白纳米粒（TPP-TM/DOX-NPs）,增强纳米粒的溶酶体逃逸及线粒体靶向,实现DOX和TM的线粒体靶向递送。研究发现,线粒体靶向的铜离子清除与化疗可以有效破坏线粒体,诱导肿瘤细胞凋亡,实现三阴性乳腺癌的肿瘤协同治疗增效。具体研究内容如下:第一章:简要阐述了癌症现状及治疗方法,着重阐述了肿瘤组织铜含量与肿瘤发生发展的关系及铜离子螯合的新型肿瘤治疗策略,介绍了纳米药物载体及线粒体靶向型纳米载体的最新研究进展,并在此基础上提出本文研究课题思路、目标及意义。第二章:进行了载药白蛋白纳米粒的制备与表征研究。首先通过pH、温度、反应时间等制备条件筛选,获得粒径合适、尺寸均一、稳定性良好的载TM/DOX白蛋白纳米粒。通过理化性质表征发现,TM/DOX-NPs在电镜下直径约7 nm,水合粒径约40 nm,在水溶液中具有负电荷;TPP-TM/DOX-NPs在电镜下直径约9 nm,水合粒径约80 nm,在水溶液中具有正电荷,分散性良好。释放实验结果表明,载药纳米粒的缓释效果良好,并在pH 5.0下具有增强DOX药物释放。第三章:开展了载药白蛋白纳米粒的细胞水平生物学效应研究。通过细胞摄取、摄取途径、亚细胞分布、细胞毒性以及细胞凋亡等实验研究了纳米粒对肿瘤细胞的摄取及抑制作用。实验结果表明,TM/DOX-NPs通过网格蛋白介导的能量依赖性途径;TPP-TM/DOX-NPs主要通过巨胞饮途径摄取,且能显著提高药物的肿瘤细胞摄取,该线粒体靶向型纳米粒还能通过质子海绵效应逃逸溶酶体,进而转运至线粒体。靶向至线粒体的纳米粒,可以有效破坏线粒体,诱导腺嘌呤核苷三磷酸（ATP）水平和线粒体膜电位下降,并使细胞内含铜的SOD酶失活,从而破坏线粒体呼吸链。肿瘤细胞抑制实验结果表明,TM/DOX-NPs（IC50,3.35μg·mL-1）可以提高游离药物TM和DOX的肿瘤细胞毒性,而线粒体靶向的TPP-TM/DOX-NPs（IC50,0.46 μg·mL-1）可以进一步增强肿瘤细胞抑制效果;TPP-TM/DOX-NPs可以更好地促进肿瘤细胞的早期凋亡和晚期凋亡。第四章:评价了载药白蛋白纳米粒的体内抗肿瘤效应。首先,建立了三阴性乳腺癌4T1原位瘤及其转移瘤模型。为了阐明靶向线粒体的DOX化疗和TM清除铜离子的重要作用,我们采用单包DOX的白蛋白纳米粒（DOX-NPs）和单包DOX的线粒体靶向纳米粒（TPP-DOX-NPs）作为参比,在两种肿瘤模型中研究发现,没有铜离子清除作用的线粒体靶向纳米粒对肿瘤生长的抑制以及对癌细胞肺转移的抑制效果较差;线粒体靶向的铜离子清除及化疗的双重作用能显著增强抑瘤效果。TUNEL和Ki67染色实验证明了 TPP-TM/DOX-NPs对肿瘤增殖的抑制作用和对肿瘤凋亡的促进作用;正常组织H＆E切片染色显示,TPP-TM/DOX-NPs纳米粒对正常组织没有明显的损伤,具有良好的安全性。综上所述,本课题采用人血清白蛋白为模板、通过阿霉素和四硫代钼酸铵配位沉淀诱导的仿生合成法,成功构建了载TM/DOX白蛋白纳米粒,并通过表面修饰TPP赋予白蛋白纳米粒的线粒体靶向功能。线粒体靶向的铜离子清除与化疗,显著增强了肿瘤协同治疗效果。TPP修饰策略还可以增强纳米载体的肿瘤深部渗透,有效提高大体积肿瘤（～300 mm3）的治疗效果。本文设计的线粒体靶向型白蛋白纳米载体的构建及靶向性铜离子清除破坏线粒体呼吸链的治疗策略,为亚细胞器靶向的协同治疗纳米载体和肿瘤治疗研究提供了新思路。