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背景:热疗是提高非小细胞肺癌(NSCLC)放疗疗效的重要途经之一,但传统热疗热效率低、温度不可控,限制其临床应用。新型纳米材料的应用使热疗提高放疗疗效成为可能,但普通纳米粒靶向性差和易被免疫系统清除等缺点使其临床应用受限。本课题提取具有肿瘤归巢特性的间充质干细胞(MSC)膜,包被可生物降解的多功能纳米载体聚甲基丙烯酸(PMAA),高效搭载光热制剂Cypate,伪装成“自我”,减少免疫清除,可高效、准确地将光热制剂递送到肿瘤部位行光热治疗,协同放疗,对肿瘤多重杀伤,提高NSCLC放疗疗效。目前该研究国内外均未见报道,具有很好的创新性和研究价值。方法:通过回流沉淀聚合法制备PMAA柔性纳米粒,络合反应搭载光热治疗药Cypate,并包被MSC细胞膜,构建具有主动靶向功能的仿生光热纳米粒CypPMAA@MSCs,对其表征,行体内外实验评价其光热效应和协同放疗杀伤肿瘤的能力:在体外,通过CCK-8法评价材料毒性,激光共聚焦显微镜观察CypPMAA@MSCs的靶向性,定性定量实验评估Cyp-PMAA@MSCs光热杀伤及联合放疗对细胞损伤的效果;在体内,通过活体成像比较MSC膜和红细胞膜包被纳米粒靶向性差异,比较Cyp-PMAA@MSCs和对照组在肿瘤部位光热效应差异,比较不同治疗组肿瘤体积及肿瘤病理变化,评价联合治疗效果。结果:成功构建Cyp-PMAA@MSCs纳米粒,具有很好的安全性、靶向性和光热效应。1、安全性好:在体外,细胞相对存活率94%;2、靶向性高:在体外,材料在肿瘤细胞高效富集,在体内,Cyp-PMAA@MSCs比红细胞膜在肿瘤部位富集多95%;3、光热效应强:在体外,Cyp-PMAA@MSCs升温效果比对照组高24倍,对细胞光热相对杀伤率74%且不影响细胞对X射线的吸收,在体内,肿瘤温度可以在42-43℃维持至少20 min,升温效果比对照组高约12℃,联合放疗后,联合治疗组比对照组肿瘤体积小88%,病理切片提示联合治疗组比对照组有更多细胞坏死和凋亡。结论:Cyp-PMAA@MSCs在体内外实验均有很好的安全性、靶向性和光热效应,该结果进一步证明此智能仿生光热纳米递药系统协同放疗能明显提高对NSCLC的杀伤能力,为临床提高NSCLC放疗疗效提供了新思路和新方法。