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背景: 全球范围内，膀胱泌尿上皮肿瘤位列男性常见实体瘤的第四位，在女性位列第七位，每年新诊断的膀胱癌患者超过350000例。近年来，我国膀胱癌发病率也在逐年上升。 在膀胱癌的治疗中，化疗为重要的辅助治疗方式。蒽环类药物是特异性治疗膀胱癌最有效的药物之一，但由于这类药物有剂量累积性心脏毒性而限制了它的临床使用。为了解决化疗所带来的毒副反应，纳米技术的靶向递药方式受到了广泛关注，其中具有体内外刺激响应性能的纳米载药体系已广泛用于激活有效的肿瘤靶向性。 我们合成了具有近红外光、pH和温度三重刺激响应性能的纳米载药体系——CS/PNIPAAm@SWCNTs-DOX。体外对纳米颗粒进行了表征及细胞毒性分析，同时在动物水平研究该纳米颗粒的肿瘤靶向性、抗肿瘤效果和毒副作用。结果表明该纳米颗粒粒径均一、包载阿霉素的载药率高达45％，空载纳米颗粒在一定范围内显示了最低的细胞毒性，近红外光照射明显提高纳米颗粒细胞毒性作用。在小鼠MB49膀胱癌模型中，近红外光(NIR)照射可明显提高经系统注射的纳米复合物在肿瘤部位的靶向积累。进一步热化疗抗肿瘤研究表明包载DOX的纳米复合物结合激光治疗展现了较好的协同治疗效应，导致了荷瘤小鼠中肿瘤很大程度的消除。总之，该刺激响应型纳米载体结合适当的刺激而非结合靶向配体的治疗方式为转化医学提供了新型靶向抗肿瘤策略。 目的: 1. 制备近红外远程遥控的纳米载药系统，并对颗粒形态和动态散射直径进行表征，检测颗粒的细胞毒性。 2. 利用小动物活体成像技术，观察皮下荷瘤小鼠体内，纳米颗粒在近红外光诱导下的肿瘤靶向积累情况并探讨其机制。 3. 通过建立小鼠MB49膀胱癌皮下肿瘤模型，探讨NanoCOM-DOX在动物水平的抗肿瘤效果。 4. 通过观察小鼠活动状态、体重变化，检测血生化水平以及对重要脏器进行HE染色，评价纳米颗粒在动物体内的毒副反应。 方法: 1. CS/PNIPAAm@SWCNTs纳米颗粒的合成:壳聚糖分子链上的氨基基团和油酸分子链上的羧基基团反应，引入油酸分子的疏水长链烷烃基团，经疏水-疏水作用和π-π作用将切短的酸化超声后的碳纳米管接至壳聚糖-油酸聚合物(CS-OA)分子上，通过交联剂和引发剂，将壳聚糖-碳纳米管聚合物(CS-OA@CNT)引入至聚N-异丙基丙烯酰胺分子（PNIPAAm）上，形成互穿网状纳米颗粒。DOX通过溶剂替换的方法包封于NanoCOM中。 2. 采用动态光散射仪、透射电子显微镜等设备对合成的纳米颗粒粒径、粒径分布、表面形貌等物化特性进行表征;采用MTT比色法分析纳米颗粒对MB49细胞的抑制率。 3. 建立小鼠MB49膀胱癌皮下肿瘤模型:将100μl2×106/ml MB49细胞混悬液注射于C57BL/6小鼠右后肢皮下。 4. 纳米颗粒在近红外介导下的肿瘤靶向性评价:当小鼠肿瘤体积达到1000mm3时，通过眼眶静脉丛分别注射DOX和NanoCOM-DOX溶液，肿瘤部位暴露于0.35W/cm2NIR激光15 min，未照射组作为阴性对照。药物注射1h后，取小鼠脾脏和肿瘤组织进行离体成像，观察比较组织中的DOX荧光密度值;利用近红外染料Cy7.5替代DOX，合成CS/PNIPAAm@SWCNTs-Cy7.5，观察NanoCOM-Cy7.5纳米颗粒在活体小鼠体内的动态分布。 5. 近红外光介导的肿瘤血管扩张分析:当小鼠肿瘤体积达到100-150m m3时，将小鼠随机分为3组(n=4)，包括DOX组、NanoCOM-DOX组和NanoCOM-DOX+NIR组。药物注射30min后，对荷瘤小鼠肿瘤部位进行NIR激光(808nm，350m W/cm2，15 min)照射。药物注射24h以后，取肿瘤组织，进行石蜡包埋、切片。进行CD31和Ki67免疫组化检测以及HE染色计算细胞密度。 6. NanoCOM-DOX纳米颗粒的体内抗肿瘤疗效评价:当小鼠肿瘤体积达到60mm3时，将小鼠随机分为5组(n=5)，包括PBS+NIR组、DOX+NIR组、NanoCOM-DOX组、NanoCOM+NIR组和NanoCOM-DOX+NIR组。药物注射30min后，对荷瘤小鼠进行NIR激光(808nm，1 W/cm2，5mm，5 min)照射，照射过程中利用红外热成像仪监测肿瘤部位温度。治疗后每两天测量肿瘤大小，14天后将小鼠处死、取肿瘤组织并称重，并进行石蜡包埋、切片及HE染色。 7. NanoCOM-DOX纳米颗粒在动物体内的毒副作用评价:治疗期间，观察小鼠活动状态、称体重。治疗后第14天，取小鼠全血并收集血清，检测血清中ALT、AST、ALP、 BUN、TBIL和LDH水平;收集小鼠心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏固定过夜，石蜡包埋、切片及HE染色进行组织学检查。 结果: 1. 透射电子显微镜图像表明CS/PNIPAAm@SWCNTs纳米颗粒粒径约为400 nm，且大小均一、分布很窄，大致呈球形。 2. CS/PNIPAAm@SWCNTs在3-100μg/ml范围内显示了很低的细胞毒性。DOX对MB49细胞的半数致死浓度约为13μg/ml，而包载DOX的NanoCOM纳米颗粒的半数致死浓度为50μg/ml。近红外光（808nm，1 W/cm2）照射10min后，CS/PNIPAAm@SWCNTs-DOX纳米颗粒的细胞毒性作用明显增加。 3. 纳米颗粒在近红外介导下的肿瘤靶向性及其机制:对肿瘤组织进行离体成像结果显示，NanoCOM-DOX组靶向传递更多的DOX分子至肿瘤部位，为DOX组的8.1倍，且NIR照射后显著增强;NanoCOM-Cy7.5纳米颗粒的活体成像结果显示，NIR照射下更多纳米颗粒传递至肿瘤部位并能维持24h以上。肿瘤血管扩张分析结果显示，近红外照射后，血管周围细胞破坏、血管减压导致闭合的血管扩张，更多的纳米颗粒渗透至肿瘤组织。 4. NanoCOM-DOX纳米颗粒的体内抗肿瘤疗效评价:治疗后第14天，NanoCOM-DOX+NIR组平均肿瘤重量明显小于其他治疗组，抑瘤率达90.0％;DOX+NIR组和非照射的NanoCOM-DOX组显示一定的抗肿瘤效果，抑瘤率分别为21.8％和34.8％。肿瘤组织的HE染色结果显示，NanoCOM-DOX+NIR治疗组肿瘤细胞破坏较严重，NanoCOM+NIR治疗组肿瘤细胞破坏程度较轻。 5. NanoCOM-DOX纳米颗粒在动物体内的毒副作用评价:不同治疗组小鼠的体重未见明显变化;与PBS组相比，其他治疗组血生化水平均在正常范围内;HE染色结果显示，两组脏器均未见明显异常。 结论: 本课题成功合成了包载阿霉素的近红外远程响应型纳米载药体系，动物水平验证了该体系在NIR介导下具有更有效的肿瘤靶向性，以及该体系基础上的化疗联合近红外激引发光的光热治疗具有协同抗肿瘤作用，且纳米材料无毒副作用、生物相容性好，具有潜在的临床应用价值。