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癌症是世界范围内威胁人类生命健康的主要原因之一。肿瘤的复发和转移是肿瘤治疗中的巨大挑战,但临床上的传统疗法对抑制肿瘤的复发和转移效果欠佳。研究表明,免疫系统的抑制性和肿瘤的发生密切相关。因此,通过激活人体自身免疫系统去攻击肿瘤细胞的免疫疗法受到越来越多的关注。它可以通过激活全身性的免疫应答以及提高记忆T细胞的数量来抑制肿瘤的转移和复发。吲哚胺2,3-双加氧酶(IDO),在肿瘤细胞内高表达,可以催化色氨酸(Trp)转变成犬尿酸(Kyn)。色氨酸的消耗会导致T细胞的无能或凋亡,而犬尿酸的增多会导致初始CD4阳性T细胞转变成调节性T细胞(Tregs),导致肿瘤的免疫抑制。1-甲基-色氨酸(1MT),是一种IDO的抑制剂,可以缓解免疫抑制性的肿瘤微环境,但1MT存在效力低、水溶性差、缺少肿瘤靶向及对正常组织的毒副作用等问题,极大地限制了它的临床应用。光热治疗(PTT)是一种有效的抗肿瘤手段,可以通过近红外(NIR)光照射光热剂升高肿瘤局部温度杀死肿瘤。此外,PTT还可以导致免疫原性细胞死亡(ICD),引起肿瘤相关抗原(TAAs)和损伤相关分子模式(DAMPS)的释放进而激活免疫应答。新吲哚菁绿(IR820),是一种有机的光热分子,具有良好的生物相容性和光热转化效率,但存在半衰期短、缺少肿瘤靶向性等缺点。基于以上研究,我们首次利用两亲性药物小分子纳米制剂这一组分明确、结构简单、没有多余载体的纳米给药系统构建了 IDO抑制剂与光热治疗联合的抗肿瘤治疗方案。本课题将亲水性的光热分子IR820和疏水性的IDO抑制剂1MT通过pH和酶敏感的酯键化学键接,合成了 IR820-1MT两亲性小分子并直接组装成纳米粒。该纳米制剂具有极高的载药量(88.8%)。IR820和1MT各自的缺点也在该纳米平台中被解决。通过TEM观察纳米粒形态为球形,DLS测得纳米粒的粒径约为105.7 nm。动态膜透析法测定1MT的体外释放行为,结果表明1MT的释放具有pH和酶响应性。体外升温实验表明IR820-1MT纳米粒具备良好的光热治疗的潜力。选用小鼠黑色素瘤细胞(B16F10)作为肿瘤细胞模型研究IR820-1MT纳米粒的体外抗肿瘤效果。细胞摄取实验和MTT实验结果表明,IR820-1MT纳米粒比游离药物具有更高的细胞摄取效率和更强的细胞毒性。热休克蛋白70(HSP70)的表达增加和钙网蛋白(CRT)外翻验证了 IR820-1MT纳米粒可以诱导ICD。DCs成熟实验、T细胞增殖实验和细胞凋亡实验表明制剂在体外可以引起免疫反应。通过B16F10细胞及雌性C57BL/6小鼠进行抗肿瘤效果的体内评价。结果表明,该联合治疗不仅可以抑制原发瘤及远位瘤的生长,还可以抑制肿瘤的转移和复发,这得益于光热治疗的直接杀伤作用以及ICD和IDO抑制剂协同将“冷”的免疫抑制的肿瘤微环境转变为“热”的免疫原性的肿瘤微环境。近红外光触发的IR820-1MT纳米粒能够显著增强细胞毒性T细胞(CTLs),辅助性T细胞(Ths)和记忆T细胞的积累,同时抑制Tregs的比例,激活全身性的免疫应答。为研究IR820-1MT纳米平台单独使用或与其他免疫疗法联合使用的多功能性,将程序性死亡配体1抗体(αPD-L1)与IR820-1MT纳米粒子进一步组合,表现出更出色的抗肿瘤效果效果。可见,该IR820-1MT纳米平台为两亲性小分子纳米给药系统在光热-免疫治疗的临床应用上提供了新思路。