背景:我国恶性肿瘤的发病率呈逐年上升趋势,临床上常规的手术治疗联合放化疗等辅助治疗策略对于大部分中、晚期实体肿瘤治疗难以获得较为理想的疗效。因此,探索一种安全、有效的新型肿瘤治疗策略已成为现阶段相关学科的研究热点之一。近年来,基于光转化材料的光热、光动力治疗,以及化学动力学等治疗模式,作为新型的肿瘤治疗策略已广泛用于临床前研究,且能够有效抑制肿瘤生长。其中,光学治疗具备良好的区域选择性、微创、无耐药性等优势备受关注。光热、光动力治疗均利用光敏分子来实现其对光能的转化。然而,传统光敏分子存在稳定性差、体内代谢速率快、对皮肤的光毒性作用明显、肿瘤摄取效率低等缺点;并且光热、光动力治疗后肿瘤细胞内基于热休克蛋白HSP70的热抵抗机制与缺氧诱导因子-1乏氧抵抗机制,严重影响其光学抗肿瘤作用。肿瘤微环境响应性金属有机配位纳米颗粒因具备结构多样性、功能可调性、高孔隙率等优势,在肿瘤多模式诊疗策略中具有广阔的应用前景。在本论文中,我们设计构建了一类具有肿瘤微环境响应的金属有机配位纳米颗粒,利用不依赖于氧气的化学动力学治疗方式弥补光动力治疗氧气依赖的限制,通过基因治疗下调热疗后HSP70蛋白表达,探索光动力/化学动力、光热/基因协同抗肿瘤效果。目的:制备一类肿瘤微环境响应性金属有机配位纳米颗粒,研究其体外光学治疗特性,并在动物载体上探索该类材料的光学/化学动力学协同抗肿瘤治疗效果,为恶性肿瘤的综合治疗提供新策略。方法:（1）通过配位自组装制备合成Janus配位纳米粒（J-MOPs）和DNAzyme@Mn-CONASHs。透射电子显微镜、原子力显微镜、X射线光电子能谱仪、红外光谱仪等方法对两种金属有机配位纳米颗粒进行表征研究。紫外-可见分光光度计评价J-MOPs在不同溶液中的稳定性。DCFH-DA活性氧探针检测J-MOPs的体外单线态氧的产生效率;光热升温实验评价DNAzyme@Mn-CONASHs体外光热转换效果。磁共振成像系统研究DNAzyme@Mn-CONASHs的体内外核磁成像效果。（2）通过激光共聚焦激光显微镜验证Hep G2细胞对J-MOPs与DNAzyme@Mn-CONASHs的摄取;CCK-8、Calcein-AM＆PI评价J-MOPs的光动力/化学动力协同杀伤效果,DNAzyme@Mn-CONASHs光热/基因协同治疗抗肿瘤细胞效果;Western blot与Q-PCR实验研究DNAzyme@Mn-CONASHs光热治疗后对HSP 70的蛋白及m RNA表达水平调控。DCFH-DA活性氧探针评估金属有机配位纳米颗粒在肿瘤细胞内单线态氧产量及其肿瘤微环境中羟基自由基的产生效果。（3）构建Hep G2裸鼠皮下瘤模型。体内注射J-MOPs或DNAzyme@Mn-CONASHs后,利用670或808 nm激光照射各组裸鼠,每隔一天测量各组裸鼠的肿瘤体积与体重变化,对治疗后肿瘤组织行HE染色与免疫组化分析,观察J-MOPs与DNAzyme@Mn-CONASHs在体内光动力学/化学动力学、光热/基因协同抗肿瘤效果。结果:1.Janus配位纳米粒用于肿瘤光动力/化学动力协同治疗（1）Janus配位纳米粒（J-MOPs）制备及表征结果:利用Cu2+作为分子桥,分别通过与四羟基蒽醌有机荧光染料（THQ）中的羟基与羰基配位,再与黑磷量子点（BPQDs）的P共配位作用,制备成新型的Janus配位纳米粒（J-MOPs）。透射电镜结果显示J-MOPs平均粒径为25±6.9 nm。拉曼光谱分析、X射线光电子能谱、红外光谱证明合成J-MOPs具有BPQDs与THQ的特定波峰。J-MOPs分别溶于水、PBS与细胞培养基中48 h后测得其每组吸收峰峰值均无明显变化。在近红外激光照射下（670 nm,0.1 W/cm~2,6 min）,J-MOPs的体外单线态氧产率明显高于对照组（BPQDs）。（2）J-MOPs在Hep G2细胞中最佳摄取时间为3 h。J-MOPs浓度低于40μg/m L时对Hep G2细胞毒性最小。当浓度增加到60μg/m L以上时,对Hep G2细胞可表现出一定的细胞毒性。当J-MOPs浓度在80μg/m L时,Hep G2细胞经近红外激光照射（670 nm,0.1 W/cm ~2,5 min）后,细胞活力显著降低至22%,而BPQDs组,经过相同条件激光照射处理后,细胞存活率保持56.1%（**P<0.005）。PI染色结果显示在近红外光（670 nm,0.1 W/cm ~2,5 min）照射下,J-MOPs组中观察到的死细胞明显多于BPQDs处理组。（3）瘤内注射J-MOPs 3 h后,经近红外激光照射（670 nm,0.1 W/cm ~2,5 min）处理的荷瘤裸鼠的肿瘤生长抑制效果最为显著,治疗后肿瘤组织经病理切片检查,可见大量典型的细胞骨架塌陷与细胞核溶解现象。免疫组化分析显示,J-MOPs+Laser组中有大量肿瘤细胞凋亡,未见明显增殖的肿瘤细胞。2.Mn2+配位纳米片用于肿瘤光热/基因协同治疗研究（1）DNAzyme@Mn-CONASHs的制备及表征结果:二维Mn-CONASHs的形成是由四羟基蒽醌有机染料（THAQ）和Mn2+离子通过π-π堆积以及Mn2+和THAQ的C-OH/C=O之间的配位键自组装形成。利用透射电镜观察显示Mn-CONASHs呈片状结构,平均直径约为78.7±15.9 nm,原子力显微镜分析显示纳米片平均厚度为3.64±0.8 nm。X射线光电子能谱、红外光谱证明Mn-CONASHs的成功合成。在近红外激光照射下（808 nm,2 W/cm~2,5 min）,Mn-CONASHs溶液的温度从27.1℃升高至54.7℃,光热转换效率（η）为39.3%。体外核磁成像结果显示在一定的浓度范围内,随着Mn-CONASHs纳米材料浓度的增加,其T1-MRI信号逐渐增强。将聚乙烯亚胺（PEI）通过静电力相互作用吸附于Mn-CONASHs表面,其Zeta电位从-11.47±0.47 m V转变为31.67±2.36 m V,最后再吸附上DNAzyme,获得DNAzyme@Mn-CONASHs,其电位由31.67±2.36 m V降低至13.57±1.01 m V。（2）Mn-CONASHs与Hep G2细胞共孵育4 h后,在近红外激光照射（808nm,1 W/cm~2,5 min）下,CCK-8结果显示Hep G2胞存活率降低至21.8%;Calcein-AM/PI细胞活/死染色显示Mn-CONASHs+Laser组中出现大量坏死细胞。此外,在没有激光照射条件下,随着Mn-CONASHs浓度的增加,DCFH-DA探针的荧光强度逐渐递增。DNAzyme@Mn-CONASHs与Hep G2细胞共孵育2h时可以观察到THAQ与DNAzyme FAM荧光叠加而产生黄色信号,表明Mn-CONASHs与DNAzyme FAM在溶酶体中共定位。Western Blot以及Q-PCR实验结果均表明弱酸的肿瘤微环境下释放的DNAzyme对HSP 70 m RNA产生切割,可以显著消除因高热（42℃）上调Hep G2细胞内的HSP70 m RNA转录与蛋白表达。此外,在相同808nm激光照射下,经DNAzyme@Mn-CONASHs处理后Hep G2细胞的存活率明显低于同等剂量的Mn-CONASHs处理组（***P<0.001）。（3）通过尾静脉注射DNAzyme@Mn-CONASHs 4 h后,在近红外激光照射（808 nm,1 W/cm~2,5 min）下,Mn-CONASHs与DNAzyme@Mn-CONASHs治疗组中裸鼠肿瘤部位温度迅速上升至49.4±0.2℃和49.7±0.4℃。DNAzyme@Mn-CONASHs组在近红外激光照射后表现出更显著的肿瘤生长抑制;其肿瘤切片免疫组化分析显示HSP70表达水平与对照组（PBS）相比无明显变化。组织病理学检查可见大量肿瘤细胞凋亡坏死。结论:本研究合成两种肿瘤微环境响应性金属有机配位纳米颗粒（J-MOPs与DNAzyme@Mn-CONASHs）,具备良好的光动力/化学动力学、光热/基因治疗协同抗肿瘤作用,为开发肿瘤新型治疗策略提供研究基础。