恶性黑色素瘤是一种非常严重的皮肤恶性肿瘤,由于它极易转移到肺、脑等重要器官,因此患者死亡率极高。随着我国社会经济的发展,恶性黑色素瘤已成为我国所有恶性肿瘤中发病率增长最快的肿瘤之一。由于传统的手术切除、放化疗等手段在改善预后、提高患者远期生存率等方面效果不显著,所以新型药物和疗法的建立就显得尤为重要。纳米医学及其分支纳米肿瘤学的发展给肿瘤治疗及抗肿瘤药物研发提供了可行的方法和思路。肿瘤干细胞学说认为,肿瘤的形成和发展与其中一小部分被称为肿瘤干细胞的群体关系密切。这群细胞具有高度的增殖、自我更新能力和多向分化潜能,同时可逃逸免疫监视。它们在肿瘤的发生和发展中发挥着重要作用,与肿瘤的侵袭、转移、抗药性的产生以及治疗后的复发有密切的相关性,所以针对肿瘤干细胞的治疗才是治疗肿瘤和预防肿瘤复发的关键。传统的化疗药物不具有肿瘤干细胞的靶向性,无法彻底清除病人体内肿瘤干细胞,导致化疗后肿瘤的复发和转移。因此我们认为,能否有效杀伤肿瘤干细胞和能否有效降低肿瘤干细胞的干性特征应该成为一个评价药物肿瘤治疗有效性的重要指标。本课题组在之前的研究中对氧化亚铜纳米粒（Cuprous Oxide Nanoparticles,CONPs）抑制小鼠黑色素瘤生长和转移的能力进行了评价。研究结果显示CONPs在体内能够显著抑制小鼠黑色素瘤的生长,显著延长荷瘤小鼠的生存期,提高荷瘤小鼠的生存率;更重要的是能抑制黑色素瘤细胞的转移,减少肺内转移瘤的数量和单个瘤体的大小;同时还发现CONPs对小鼠具有很低的毒性。我们也对CONPs的肿瘤治疗作用的相关机制进行了探讨,结果证实了CONPs进入细胞后具有线粒体靶向性,通过启动线粒体介导的细胞凋亡程序从而诱导肿瘤细胞凋亡,但是并未对CONPs能否根治人的黑色素瘤,即能否有效杀伤人黑色素瘤肿瘤干细胞的问题做出回答。令人高兴的是,人黑色素瘤肿瘤干细胞鉴定标志物的明确,使这一问题的阐明成为可能。本课题作为CONPs潜在抗肿瘤药物评价的一部分,我们着重于低剂量CONPs在抑制人的黑色素细胞增殖、杀伤黑色素瘤干细胞和降低细胞群体的干性等方面的作用作了系统地研究。我们首先利用人黑色素瘤干细胞标志物CD271分选了A375、WM266-4黑色素瘤细胞系中的CD271^+/high细胞,利用NOD/SCID的成瘤实验证明CD271^+/high细胞具有较高的成瘤能力;然后确认了不同浓度CONPs抑制细胞增殖以及诱导CD271^+/high细胞和CD271^-/low细胞凋亡的作用,发现低剂量的CONPs虽然只能引起少量黑色素瘤细胞凋亡,但是却可以明显抑制黑色素瘤细胞的增殖速度,显著降低细胞成球比例和在NOD/SCID小鼠的成瘤能力。低剂量处理后的黑色素瘤细胞中肿瘤干细胞干性关键性基因CD271、SOX10显著下调,与黑色素瘤增殖、转移和耐药相关的MITF基因表达水平显著下调。最后,我们证实了黑色素瘤细胞可以通过网格蛋白介导的内吞作用摄取CONPs,具有一定的特异性,而且CD271^+/high细胞同CD271^-/low细胞相比,可摄取和积累更多的CONPs,提示CONPs可能具有一定的黑色素瘤干细靶向性,具备通过抑制和杀伤黑色素瘤干细胞而抑制黑色素瘤生长、转移和形成抗药性的能力。总之,本研究证明低剂量的CONPs不但可以抑制人黑色素瘤细胞增殖,而且可以通过诱导黑色素肿瘤干细胞凋亡、降低肿瘤细胞的干性以及抑制耐药性的形成来抑制黑色素瘤的生长。该研究为CONPs作为一种潜在的新型药物的进一步开发提供了有价值的实验和理论方面的支持。