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体内循环的快速清除及瘤体渗透弱是靶向药物递送系统的两大挑战,因此通过减少药物与血液成分和网状内皮系统（RES）的相互作用来延长体内循环时间和增加药物在靶部位的累积是获得良好药物体内动力学的常用策略。间充质干细胞（Mesenchymal stem cell,MSC）是一种能主动向肿瘤细胞归巢、低免疫原性、体外易于培养和扩增的成体干细胞,可作为药物或其颗粒的仿生递送载体,用于肿瘤靶向治疗。光动力疗法（PDT）和光热疗法（PTT）具有创伤小、毒副作用小、可反复使用,无多药耐药性的特点,是近年来选择性治疗恶性病变的新方法。在本文中,我们制备了结合有二氢卟吩e6（Ce6）的聚多巴胺（PDA）纳米颗粒,分别作为光敏单元和光热转化单元,通过细胞内吞作用将纳米颗粒负载到MSC中,构建载有聚多巴胺纳米光敏剂的生物靶向系统（MSC-PDA-Ce6）。MSC表面受体受肿瘤微环境中分泌的一些炎症趋化因子或细胞因子吸引,使MSC-PDA-Ce6向肿瘤细胞归巢,最后迁移并渗透到肿瘤深处。在该过程中,MSC通过胞吐作用释放药物颗粒,实现颗粒在细胞间的传递及在肿瘤组织内的广泛分布,受局部光线激发后,PDT/PTT颗粒可发挥光动力和光热效应,杀灭肿瘤细胞,并同时实现MSC的自我清除。我们采用溶液氧化法制备了PDA纳米颗粒,利用酰胺键连接PDA和Ce6。通过紫外和荧光扫谱,证明Ce6成功结合在PDA表面。透射电镜观察到PDA-Ce6形态圆整、分布均匀,得到PDA-Ce6的粒径为161.2±3.2nm,Zeta电位为-35.3±0.5 mV,Ce6的载药量和包封率分别为36.28±4.79%和62.0±5.20%。通过体外释放实验发现在pH 4.0-7.4范围内酰胺键稳定,体外升温及ROS产率实验表明PDA-Ce6具备良好的光热转换能力和光动力性能。MSC和PDA共孵育4 h后,CLSM观察到PDA-Ce6可被MSC成功摄取并广泛分布在胞浆中,通过扫描电镜和共定位实验,证明颗粒分布在MSC的溶酶体中。为了对PDA-Ce6细胞膜吸附情况进行定量考察,我们使用台盼蓝和胰酶法测得约10%颗粒分布在细胞膜上,近90%分布在胞质中。MTT实验结果表明PDA-Ce6对MSC的暗毒性较低,同时PDT/PTT联合组的光毒性最大,IC50约为0.247±0.004μg/mL,显著低于PDT和PTT单独组（0.618±0.004μg/mL和0.763±0.016μg/mL）。使用Transwell系统证明了MSC在高浓度载药情况下（0.5-10μg/mL）,仍能保持良好的体外迁移能力。为考察MSC-PDA-Ce6释药情况,我们对载药MSC的细胞上清培养液（CM）和细胞裂解液中Ce6的存在形式进行了分析,发现药物以PDA-Ce6完整颗粒形式被MSC外排。胞吐动力学曲线显示,随培养时间延长,MSC细胞内Ce6水平降低,其培养液中Ce6含量增加。72 h药物累计释放率约60%,胞内有颗粒的残留。为评价MSC-PDA-Ce6的体外抗肿瘤效果,我们采用流式细胞仪检测肿瘤细胞的存活率。结果表明PDT/PTT联合治疗组比PDT或PTT单一治疗组的细胞存活率低,0.1μg/mL的药物可造成75%肿瘤细胞死亡。通过用MTT法评价共培养体系下总细胞的生存情况,发现细胞的光毒性有一定的剂量依赖性,在共培养系统中高负载量的MSC-PDA-Ce6在进行单次的PDT处理后能诱导B16-F10细胞的死亡,PDT/PTT联合处理的效果更显著,约80%的MSC和肿瘤细胞都可以被杀灭。在体外抗肿瘤治疗过程中,用CLSM进一步探讨了颗粒的细胞间传递过程,并在3D肿瘤体中追踪到了MSC携载颗粒向肿瘤球渗透现象。最后,我们在小鼠黑色素瘤肺转移的模型中评价了MSC-PDA-Ce6的体内分布及其抗肿瘤效果。尾静脉输注MSC-PDA-Ce6系统24 h后肿瘤区的Ce6红色荧光强度达到峰值。在抗肿瘤实验中,MSC组与对照组之间无显著差异,说明MSC对肿瘤生长无治愈或促进作用。三次静脉注射MSC-PDA-Ce6与三次光治疗后,与PDT或PTT的单一治疗相比,PDT/PTT联合治疗组可显著抑制肿瘤生长,黑色转移结节数量和肺重显著减少,小鼠存活时间明显延长。综上所述,MSC肿瘤靶向递送PDT/PTT颗粒能发挥显著的体内外抗黑色素转移瘤效果。