由于肿瘤发生的复杂性,通过单一治疗方法难以完全治愈,肿瘤协同治疗可以避免单一治疗方法的局限性,发挥多种治疗的联合优势。化疗-免疫联合治疗作为一种重要的协同治疗方法,获得了人们的广泛关注。化疗和免疫治疗除了发挥各自的作用外,还可以彼此促进。随着用于肿瘤免疫治疗生物材料和药物的不断研究发展,生物材料的介导为化疗-免疫联合治疗提供了新的策略。另一方面,为了实现精准治疗,利用多光谱荧光成像技术能够客观评价体内药物、佐剂及细胞的行为,有效实现药物、载体材料和免疫细胞等的实时跟踪及监控,动态揭示药物释放与肿瘤治疗效果的相关性。本文以α-环糊精/聚乙二醇(α-CD/PEG)温敏水凝胶为基础载体,将凝胶和纳米载体联用构建了化疗联合免疫治疗体系,提高肿瘤治疗效果,并通过多光谱荧光成像技术对化疗药物、佐剂及细胞进行跟踪,以期揭示化疗-免疫联合治疗的动态过程。本课题共分为两部分:第一部分是设计并合成了双荧光影像引导下的程序化药物递送系统,可调节肿瘤微环境,以实现有效的化疗-免疫联合治疗。将化疗药物阿霉素(DOX)和CpG纳米粒一同载入α-CD/PEG温敏水凝胶中,构成一个双重持续释放系统,由于阿霉素是小分子,可以快速的从水凝胶中释放出来诱导肿瘤细胞凋亡或免疫原性细胞死亡以产生肿瘤抗原和损伤相关分子模式(DAMPs),然后再与持续缓慢释放的免疫佐剂CpG共同作用以提高抗肿瘤效果。由于阿霉素和与京尼平交联的CpG纳米粒都具有荧光,可以通过双荧光影像技术跟踪阿霉素和CpG纳米粒的程序化递送过程。为了揭示化疗-免疫疗法的机制,对肿瘤微环境的免疫细胞进行了进一步分析,包括细胞毒性CD8+T淋巴细胞,骨髓源性抑制细胞(MDSC)和M2类肿瘤相关巨噬细胞。基于阿霉素和CpG纳米粒的共同作用,肿瘤免疫抑制微环境得到改善,产生了更强的抗肿瘤免疫反应,达到了有效的化疗-免疫联合治疗的目的。第二部分是设计了一种融合DC的肿瘤化疗-免疫联合治疗体系,合成了对pH敏感的免疫佐剂-阿霉素纳米前药,并通过水凝胶的介入将DC应用于该治疗体系中。纳米前药系统具有pH敏感性,能增强肿瘤特异性积聚并降低阿霉素的毒副作用。释放下来的阿霉素可以诱导肿瘤细胞产生大量肿瘤抗原,这些抗原和佐剂共同和DC相互作用,提高了抗原提呈水平并增强免疫应答能力。水凝胶作为支架,可以为抗原、佐剂及DC之间的相互作用提供平台,并为DC提供良好的生存微环境,以维持其活力。水凝胶/纳米系统融合了具有免疫原性的肿瘤细胞、佐剂和DC,诱导强大的CTL杀伤作用,显著增加效应T细胞的浸润,减轻肿瘤内免疫抑制微环境的影响,有效发挥联合治疗的效果。此外,还通过多光谱荧光成像技术对细胞、化疗药物和免疫佐剂进行实时跟踪,揭示其在体作用过程。综上所述,本文以α-CD/PEG水凝胶/纳米递送系统为基础,成功构建了两个可视化化疗-免疫联合治疗体系,通过多光谱荧光成像监测了药物释放和肿瘤治疗效果,结果显示联合治疗体系较单一体系而言都有明显的抗肿瘤效果,并且化疗可以增强肿瘤免疫原性和逆转免疫抑制性肿瘤微环境,而免疫疗法可以增强肿瘤细胞对化疗药物的敏感性,两者联用可达到高效低毒抗肿瘤的目的。多光谱荧光成像为评价肿瘤的化疗-免疫联合治疗的递送过程提供了一种高效、实时、无创的新方法。荧光影像引导下的肿瘤化疗-免疫联合治疗在肿瘤精准治疗方面具有重要的应用前景。