背景肝癌是我国常见的恶性肿瘤,其预后差,容易复发和转移。究其原因,与肿瘤环境缺氧和免疫抑制密切相关。随着纳米探针和免疫治疗的研究进展,为解决上述问题带来了新的方法和思路。具有光热作用且能包载肿瘤药物的纳米探针,能精准有效地杀灭肿瘤,减少肿瘤局部复发。纳米过氧化物酶可分解压H2O2产生O2,缓解肿瘤缺氧。免疫治疗能恢复机体的抗肿瘤免疫。有研究报道,光热治疗和缓解缺氧可刺激机体抗肿瘤免疫,减轻免疫抑制。但是,少见将二者联合应用的研究报道,亦尚未见将其与免疫治疗联合应用于肝癌的研究。因此,合成一种整合上述功能的探针,有望减少肿瘤局部复发,与免疫治疗相联合,有潜力抑制肿瘤的复发和转移,具有重要的临床应用价值。目的制备一种能主动靶向肝癌并包载索拉非尼(Sorafenib,SF)的多功能纳米探针,评估探针及探针联合PD-L1单抗治疗肝癌的疗效。方法1、探针的合成及表征:“一锅法”合成普鲁士蓝纳米粒子(Prussian blue nanoparticles,PBNPs),加入1-十四醇用于SF的温控释放,使用肝癌特异性多肽SP94、近红外染料Cyanine5.5(Cy5.5)对PBNPs进行修饰,最终合成SP94-PB-SF-Cy5.5。使用电镜、分光光度计、马尔文粒度仪、高效液相色谱仪等对探针进行表征分析。2、探针的功能验证:CCK-8法评估探针的毒性和杀伤作用;荧光、光声和磁共振成像明确探针体内分布;免疫荧光、化学发光、酶联法及流式细胞术分析探针对肿瘤缺氧和免疫的作用。3、探针的疗效评估:使用裸鼠肝癌模型,予以SP94-PB-SF-Cy5.5治疗,记录肿瘤体积、瘤重、小鼠体重及生存时间;检测小鼠肝肾功能及器官形态变化。构建C57小鼠肝癌转移和复发模型,予以探针联合PD-L1单抗治疗,生物发光成像监测肿瘤,记录肿瘤体积、瘤重,流式分析其作用机制。结果1、SP94-PB-SF-Cy5.5电镜下呈方形,直径为90-110nm;SF载药量为5%,42℃时可释放74%;激光照射5min后,探针可升温至48.17±0.95℃,反复照射无衰减;探针可重复分解H2O2产生O2。2、CCK-8实验显示在无激光照射的情况下,探针组细胞活性为90%以上;激光照射后,细胞活性为20.86±5.67%;治疗诱导了肿瘤细胞免疫源性死亡,使树突状细胞成熟,细胞毒性T细胞浸润增加,肿瘤缺氧减轻,M2型巨噬细胞含量减少。多模态成像显示探针使小鼠肿瘤信号明显增强。3、探针治疗组,小鼠观察期内肿瘤无复发,生存期延长,体重无明显下降,肝肾功能正常。探针联合PD-L1单抗治疗使得转移瘤的生长受到了明显抑制,复发瘤未见生长。流式分析显示联合治疗增加了转移瘤内细胞毒性T细胞和辅助性T细胞的含量,减少了调节性T细胞和髓源性抑制细胞的浸润,增加了脾脏效应记忆T细胞的含量。结论本研究首次报道并制备了肝癌特异性探针SP94-PB-SF-Cy5.5,实现了 SF的靶向递送及温控释放,将靶向治疗和光热治疗相结合,有效治疗了小鼠局部的肝癌;同时通过探针的类过氧化物酶作用和光热作用,减轻了肿瘤缺氧和免疫抑制,与PD-L1单抗联合,有效抑制了肿瘤的转移和复发。