结直肠癌(Colorectal cancer,CRC)是一种常见的严重危害人类健康的消化系统疾病。近年来,其发病率和死亡率在世界范围内呈上升趋势,成为我国乃至世界面临的最主要的公共健康问题之一。常规治疗方法如手术、放化疗等由于适应症局限和疗法的自身缺陷限制了它们在结肠癌中晚期患者中的应用,因此研制安全、有效的结肠癌治疗方法成为亟待解决的关键问题。抗血管生成疗法一直是实体肿瘤研究的热点之一,主要通过阻断VEGF/VEGFR信号传导途径来切断肿瘤血液供应,从而抑制肿瘤生长,对包括结肠癌在内的某些癌症的治疗取得了突破性的进展。此外,研究发现,抑制肿瘤血管生成疗法可以协同并增强肿瘤免疫疗法的疗效。最新的研究进展显示生物材料作为载体不仅可以安全、高效地递送抗血管生成药物、免疫治疗药物或肿瘤抗原,而且可以促进不同分子间的协同作用。因此本研究拟采用海藻酸水凝胶缓释系统,负载抗血管生成药物一重组人血管内皮抑素(商品名恩度),与负载肿瘤细胞裂解物(Tumor cell lysat,TCL)的聚多巴胺纳米颗粒(TCLN)联合使用,评估其对荷瘤鼠肿瘤内微环境和抗肿瘤免疫反应的影响。此外,本研究探讨了恩度缓释递送与TCLN是否会产生协同的抗肿瘤功效。论文分为以下两个部分:第一部分优化了海藻酸水凝胶(Alginate hydrogel,AH)的制备条件。将海藻酸钠与钙离子通过离子交联的方式制备成水凝胶,其体外药物可持续释放21天,体内药物释放时间长达26天,不同浓度的载恩度海藻酸水凝胶(Endostar loaded hydrogel,EH)的药物包封率(The drug encapsulation efficiency,EE)和载药量(The Endostar content,EC)间存在差异,2.75%水凝胶的包封率达到91.8%,且第一天仅观察到17.26%的释放量,因此在本实验中确定使用2.75%浓度的水凝胶用于后续研究。建立MC-38结肠癌荷瘤小鼠模型用以通过ELISA方法检测肿瘤血管生成相关因子和细胞因子的表达。结果显示载42 mg/Kg体重恩度海藻酸水凝胶(EH42组)治疗显著地抑制了瘤内血管生成,降低了促血管生成因子的含量,改变了 5种细胞因子的瘤内水平,显著增加CD4+、CD8+T细胞的比例,明显延迟了肿瘤的生长。上述结果提示,载恩度水凝胶通过缓释控制药物的释放量,改善了其体内的生物利用度,增强了恩度抑制血管生成的作用并改善肿瘤免疫抑制,对于选择增强肿瘤免疫疗法的联合策略而言,载恩度海藻酸水凝胶缓释治疗可能是一种较有潜力的候选者。第二部分聚焦于载恩度海藻酸水凝胶与肿瘤细胞裂解物纳米颗粒疫苗联合使用的研究。体外细胞毒性检测显示无论是海藻酸水凝胶(alginate acid hydrogel,AH),海藻酸水凝胶和聚多巴胺纳米颗粒两种空材料混合(Alginic acid hydrogel mixed with Polydopamine nanoparticles,AH/PDA),还是载恩度海藻酸水凝胶与肿瘤细胞裂解物纳米颗粒疫苗联合(Endostar alginate hydrogel combined with nanoparticles loaded with TCL,EH/TCLN)对小鼠胚胎成纤维细胞NIH3T3均基本无毒性。ELISA结果显示EH42/TCLN治疗使瘤内细胞因子水平剧烈变化,提示引起了小鼠肿瘤免疫抑制微环境的改变。流式细胞术检测脾脏、淋巴结和肿瘤内T细胞亚群比例发现EH42/TCLN联合治疗后显著提高了 CD4+、CD8+T细胞的比例,促进了 DC细胞的成熟,有效的促进了抗原呈递,改善了脾中的细胞毒性T淋巴细胞(CytotoxicTLymphocytes,CTL)对MC-38细胞的杀伤活性(76.5%)。共聚焦显微镜观察到EH42/TCLN组的肿瘤微血管密度(Microvascular density,MVD)最低(0.57),瘤内凋亡细胞数最高(74.2%)。在荷瘤小鼠的生存实验中,EH42/TCLN治疗可使大部分荷瘤鼠的肿瘤完全消退,在接种肿瘤62天后的小鼠存活率为62.5%,而其他组均为0%。在存活小鼠对侧部位再次接种肿瘤细胞后它们仍可继续无瘤生存。所有结果显示,联合疗法不仅显著地抑制了肿瘤的血管生成,而且明显地增强了抗肿瘤免疫反应,表现出高度的协同作用,并证明了主动免疫疗法与抗血管生成疗法之间的必然联系。因此,EH42/TCLN是一种具有潜力的结肠癌治疗策略。