头颈癌是头颈部的恶性肿瘤,严重危害着人类的生命健康。光动力疗法（PDT）因其毒性低、副作用小、选择性强等优点,成为微创抗肿瘤疗法的新选择,具有较高的临床应用前景。PDT主要利用激光来催化光敏剂,从而与周围的氧分子反应产生能够杀死肿瘤细胞的活性氧（ROS）。然而,缺氧是肿瘤微环境（TME）的主要特征,无法为PDT提供充足的氧气（O2）,极大地限制了PDT的临床治疗效果;同时,PDT对O2的持续消耗进一步加剧了TME的缺氧状态。此外,药物在瘤体内较低的聚集性、渗透性及有限的激光穿透深度进一步限制了PDT的应用和发展。因此,如何改善肿瘤内部的缺氧环境以提高PDT的治疗效果成为亟待解决的难题。TME中含有过表达的内源性过氧化氢（H2O2）,而二氧化锰（MnO2）又可以与其反应产生O2,利用MnO2纳米材料来解决肿瘤内乏氧问题的策略成为目前研究的热点。在生物医学应用方面,MnO2的高载药率使其成为良好的药物载体用于肿瘤的联合治疗,同时又能作为磁共振成像（MRI）的造影剂用于肿瘤的诊断,有效实现“诊疗一体”。因此,如何应用MnO2以改善TME乏氧状态、提高PDT疗效具有重要的临床研究意义。在本课题中,我们基于MnO2、葡萄糖氧化酶（GOx）、光敏剂IR780设计并构建了一种新型的级联催化纳米系统用于初步研究PDT对口腔鳞癌（OSCC）的治疗效果。具体研究内容如下:1、利用MnO2的催化特性来解决PDT在肿瘤治疗过程中O2不足的难题,从而提高肿瘤特异性治疗的疗效。基于这一特性,我们以中空二氧化锰纳米粒子（H-MnO2 NPs）作为药物载体,在其内部装载光敏剂IR780,通过酰胺反应在表面共价连接GOx,最终得到具有级联催化功能的GOx-MnO2/IR780。电镜及体外表征实验结果证明所制备的GOx-MnO2/IR780形态规则、大小均一,具有优异的分散性及稳定性。GOx-MnO2/IR780能够在肿瘤部位将葡萄糖转化为O2,切断肿瘤细胞的能量供应以实现饥饿治疗,同时在近红外光（NIR）的照射下产生过量的ROS,增强PDT的治疗效果。2、通常情况下,GOx-MnO2/IR780中的GOx可以催化葡萄糖氧化为H2O2和葡萄糖酸。考虑到饥饿治疗和PDT的氧依赖特性,MnO2 NPs在肿瘤部位能够催化H2O2氧化产生O2,而这些O2又反过来提供给葡萄糖消耗反应,从而达到饥饿治疗的目的。通过体外实验初步验证了GOx-MnO2/IR780的级联催化特性。此外,IR780因其优异的光热转换能力,可作为光热剂用于光热治疗（PTT）,协同增强对肿瘤的治疗效果。3、探究GOx-MnO2/IR780的体外抗肿瘤作用。荧光实验提示GOx-MnO2/IR780可以较好的被癌细胞摄取,同时充足的O2也增强了PDT介导的过量ROS生成。细胞毒性及活死染色实验结果显示GOx-MnO2/IR780 NPs对WSU-HN6癌细胞具有良好的杀伤效果。综上所述,我们成功制备了基于MnO2的多功能纳米粒,以期改善TME并提高抗肿瘤治疗效果,并进一步为肿瘤的特异性治疗提供新思路。