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随着纳米技术的不断发展,一系列新兴的纳米诊疗技术为癌症治疗提供了新的思路和希望。以病毒样颗粒为基础的纳米材料具有优异生物相容性、生物降解性及灵活的可修饰性等特点,在癌症的诊疗一体化研究上发挥着巨大作用。鉴于发展以病毒样颗粒为核心的新型诊疗一体化探针具有重要的可应用和临床转化意义,我们在本论文中研究设计了多种以乙肝病毒核心蛋白病毒样颗粒为基础的新型纳米材料,并着重探究了各种材料在肿瘤诊疗一体化中的应用。主要内容概括如下:为了提高化疗药物的治疗效果,我们设计研究了以乙肝病毒核心蛋白病毒样颗粒为核心的用于肿瘤化疗的纳米药物载体系统。通过基因工程技术将几种外源多肽(包括亲脂性多肽NS5A,组氨酸标签和肿瘤靶向肽RGD)插入到乙肝病毒核心蛋白(Hepatitis B virus core,HBc)的C-末端和主要免疫区域(Major immunodominant loop region,MIR)中,以此来构建具有肿瘤靶向的纳米药物载体。我们的研究表明,所构建的RGD-HBc-NS5A蛋白分子仍具有自组装特性,可形成单分散纳米颗粒(33.6±3.5nm)。我们还将阿霉素(DOX)通过疏水作用装载到RGD-HBc-NS5AVLPs的颗粒内部。RGD-HBc-NS5AVLPs可以通过与U87MG肿瘤细胞表面过表达的整合素ΑvΒ3相互作用而特异地靶向肿瘤细胞。RGD-HBc-NS5A/DOX VLPs在荷瘤小鼠模型中展现出显著肿瘤生长抑制作用(肿瘤抑制率为90.7%),并且明显降低由DOX带来的心脏毒性。为了开发用于肿瘤诊断与治疗的纳米药物,我们设计并合成了以HBc VLPs为核心的用于肿瘤诊断与治疗一体化的纳米靶向诊疗剂。我们将肿瘤靶向肽RGD成功展示在病毒样颗粒表面,并通过颗粒解聚-再组装过程将吲哚菁绿(ICG)装载到RGD-HBc VLPs内部。构建的RGD-HBc/ICG VLPs形貌均一,分散性良好。RGD-HBcVLPs作为载体可显著提高ICG的稳定性,延长其在体内的长循环时间,提高细胞摄取效率,并有效递送ICG至肿瘤部位。联合荧光与光声成像技术,RGD-HBc/ICG VLPs可以作为有效的诊断探针,简便快捷地获得肿瘤位置及血管等详细信息。RGD-HBc/ICG VLPs具有优异的光热与光动力效果,可以显著抑制肿瘤生长。为了提高肿瘤抗原的免疫原性,我们以HBc VLPs作为抗原载体,成功将模式抗原肽OVA257-264展示在病毒样颗粒上,通过电镜确定了 OVA-HBc蛋白分子能够形成直径为34.3 ±1.6 nm的单分散球形颗粒,形貌均一。体外免疫实验表明,OVA-HBcVLPs能够显著诱导BMDC(骨髓源树突状细胞)的成熟。体内实验表明,OVA-HBcVLPs经皮下免疫,可以在小鼠引流区淋巴结富集,能够有效诱导OT-I细胞的增殖并可刺激其分泌大量的IFN-γ。OVA-HBc VLPs经皮下免疫Naive C57BL/6小鼠能够诱导机体生产抗原特异性CD8+ T淋巴细胞,产生较强的细胞毒T淋巴细胞反应。小鼠肿瘤预防实验结果表明,OVA-HBc VLPs作为有效的肿瘤疫苗,可显著延缓肿瘤生长,提高小鼠肿瘤浸润淋巴细胞中的抗原特异性CD8+T细胞数量。