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研究目的：充足的氧气、超声及声敏剂是声动力治疗的三个重要条件。由于肿瘤微环境乏氧，致使声动力治疗（Sonodynamic therapy，SDT）供氧不足，进一步加剧了肿瘤对声动力治疗的耐受性。为了克服肿瘤缺氧，提高治疗效果，本研究构建了一个以红细胞（Red bloodcells，RBCs）为载体的自供氧药物递送系统，该系统可将肿瘤部位内源性的H2O2分解成O2，并联合三种治疗机制：高价铁血红蛋白（Ferryl-hemoglobin，ferryl-Hb）、声动力和化学治疗。本文对药物递送系统的结构、体内外抗肿瘤活性、药代动力学特性、内皮血管透过性和磁共振成像特性进行了研究。 研究方法： （1）DOX/Mn-TPPS@RBCs 递送系统的制备与表征 本研究首先合成亲水性化合物 Mn-TPPS，研究了其声敏特性。之后将 Mn-TPPS 和化疗药阿霉素（Doxorubicin，DOX）同时载入红细胞内，制备了DOX/Mn-TPPS@RBCs药物递送系统。采用紫外可见分光光度计、荧光显微镜、流式细胞仪、3T核磁共振成像（Magnetic resonance imaging，MRI）扫描仪等对药物递送系统进行表征；利用过氧化氢酶试剂盒测定递送系统中红细胞所含过氧化氢酶的活性；利用氰化高铁血红蛋白试剂盒定量检测系统中血红蛋白（Hemoglobin，Hb）的量；采用高效液相色谱法（High performance liquid chromatography，HPLC）测定递送系统中药物包封率和释药率。 （2）体内药物代谢动力学和组织分布研究 以SD大鼠为实验动物模型，通过尾静脉注射给药，在不同时间点眼静脉丛取血，血浆经过离心后用有机溶剂乙腈处理样品，采用HPLC法定量检测。以荷S180腹水瘤小鼠为动物模型，用IR783标记DOX/Mn-TPPS@RBCs药物递送系统，使用小鼠活体成像仪检测药物在小鼠体内分布情况。 （3）内皮血管通透性、体外摄取及抗肿瘤活性研究 通过检测内皮电阻值（Trans-endothelial electrical resistance，TEER）监测单层内皮细胞层的完整性，电阻值大于200Ω表明单层细胞层完整性良好。采用trans-well方法研究RBC载体系统穿过内皮细胞单层细胞层的能力。选择人乳腺癌细胞（MCF-7）用于研究 载体系统体外抗肿瘤实验；利用MTT法测定不同条件下载体系统对细胞的抑制率；采用荧光显微镜定性观察并拍摄，记录细胞对药物的摄取效果，采用流式细胞仪对其进行定量检测；使用DCFH-DA荧光探针检测不同实验组细胞内活性氧产生的情况。 （4）体内药效学和核磁共振成像研究 在雌性昆明（KM）小鼠的右上肢皮下注射S180腹水瘤细胞，建立S180肿瘤模型。通过检测小鼠肿瘤体积变化情况研究化疗、ROS和ferryl-Hb的协同治疗效果；根据治疗期间小鼠体重变化结果和治疗结束后小鼠组织HE染色结果，评价载体系统的安全性；根据小鼠体内核磁共振成像效果，评价载体系统的在体内成像能力。 研究结果：荧光显微镜观察到 DOX/Mn-TPPS@RBCs 具有红色荧光，表明DOX 被有效地包封在红细胞内，流式细胞实验一步验证这个结果。DOX/Mn-TPPS@RBCs的紫外可见光谱具有 Mn-TPPS 特征吸收峰，表明Mn-TPPS 被有效的包载。DOX/Mn-TPPS@RBCs 样品的核磁共振成像结果进一步证明了Mn-TPPS被成功载入红细胞中。载体系统中过氧化氢酶活性检测值约为9000（U/mL），表明载体系统中酶活性较高。在H2O2和US条件下，载体系统中ferryl-Hb的转化率升高，可以达到60%左右。体外药物释放实验结果表明，该载体系统在H2O2和US条件下，可快速释放药物，48 h释药率达80%。 药代动力学研究结果表明DOX/Mn-TPPS@RBCs可增加DOX在体内的滞留时间，减缓药物被清除的速度。小鼠活体成像结果显示，在尾静脉注射6h后，DOX/Mn-TPPS@RBCs在肿瘤部位出现荧光信号，在12 h后荧光信号最强，表明DOX/Mn-TPPS@RBCs在肿瘤部位具有积累作用，在12 h积累最多。小鼠MR成像结果证明了Mn-TPPS具有T1核磁成像能，且与荧光成像结果一致。体内药效学实验结果表明DOX/Mn-TPPS@RBCs可联合高价铁血红蛋白、声动力、化学疗法，显著抑制肿瘤生长。 内皮血管透过性实验结果表明 DOX/Mn-TPPS@RBCs 可有效透过炎症诱导的肿瘤血管模型。细胞毒性实验结果表明，在 H2O2 和 US 条件下，DOX/Mn-TPPS@RBCs 可联合高价铁血红蛋白，声动力和化学疗法，显著抑制癌细胞生长。细胞摄取实验结果表明，H2O2和 US 会增加药物的释放速度，促进癌细胞对药物的摄取。 结论：DOX/Mn-TPPS@RBCs 药物递送系统是一种具有良好应用前景的诊断治疗剂，可实现磁共振成像介导下，肿瘤的化疗、高价铁血红蛋白和声动力治疗的协同增效作用。