肿瘤干细胞（cancer stem cells，CSCs）理论认为：肿瘤组织中含有比例极低的肿瘤干细胞，这些细胞和肿瘤的复发、转移和预后关系密切。肿瘤的常规治疗手段主要有外科手术、放疗和化疗等，但由于许多肿瘤在早期无典型症状，等到发现往往已是晚期，错过了最佳的手术时机；同时，由于肿瘤干细胞的存在，虽然放疗和化疗可针对杀伤增殖期的肿瘤细胞，在一定时间内控制肿瘤生长，但治疗后常出现复发。因此，针对肿瘤干细胞治疗的研究，具有一定的理论价值和潜在的临床应用前景。　　光动力治疗（photodynamic therapy，PDT）是最近兴起的一种治疗癌症的有效手段。PDT有许多优势：如对正常组织损伤较小、耐药性低、复发率低、经济便捷。PDT的实现需要3个必要条件：光敏剂（photosensitizer，PS）、激发光源和氧气。PS在特定波长激发光照射下，可将能量转移给氧，产生活性氧（reactive oxygenspeices，ROS），最终实现细胞杀伤。然而，PDT激发光源的组织穿透深度有限，难以应用于深部肿瘤的治疗（如胰腺癌、肝癌、肺癌等等），且多数PSs仅具备单一的光敏剂作用，如需实现多模态治疗，常需引入其他的治疗药物以实现协同治疗。　　米托蒽醌（mitoxantrone，MX）作为临床常用的广谱抗癌药，毒性较其他蒽环类药物小，且据文献报道MX本身可作为一种光敏剂，其在610nm和660nm处各有1个吸收峰，可应用于PDT。同时，运用靶向纳米材料负载该药物后，局部药物浓度得到提高，进而可解决临床疗效欠佳的问题。　　上转换纳米材料（upconversion nanoparticles，UCNPs）可被低能量的近红外（near-infrared，NIR）光激发，并将其转换为高能量的紫外/可见（ultraviolet/visible，UV/vis）光。如UCNPs被980nm波长的光激发后，转换得到的光的波长和MX的吸收峰吻合，从而可成功激发MX，产生活性氧。而如果进一步在UCNPs中掺杂钆，则得到的产物不仅可应用于PDT，还可实现光学和磁共振成像，并可作为纳米载体，通过适当修饰后荷载各种药物，也即对UCNPs适当修饰，使之荷载足够的MX至肿瘤部位，可同时发挥MX的化疗和光敏剂作用，实现化疗和PDT的协同治疗。　　在靶向输送方面，仅依赖高通透性和滞留（enhanced permeability andretention，EPR）效应，由UCNPs包载MX被动靶向至肿瘤部位的蓄积量十分有限，若对载药体系进行主动靶向修饰，可能会取得更好的效果。　　与此同时，有研究表明，上皮细胞粘附分子（epithelial cell adhesion molecule，EpCAM）被视为胰腺癌的肿瘤干细胞表面标记物，与肿瘤的发生、发展、迁徙、复发和预后有着密切的联系。这为对载药体系进行主动靶向修饰提供了客观条件。　　基于上述背景，本实验以胰腺癌CSCs的表面标记物EpCAM为靶点，以UCNPs为核心材料，构建出可荷载MX的纳米载药系统，并将anti-EpCAM的单克隆抗体偶联于该系统表面，靶向运送纳米药物载体至肿瘤部位，然后在NIR照射后，实现化疗和PDT的协同治疗，进而杀伤肿瘤。　　本课题提出的以CSCs为靶点的协同治疗方案具有以下优势：在靶向性方面，利用anti-EpCAM单抗的靶向功能，实现治疗的特异性；在成像方面，借助基于UCNPs的磁共振/上转换发光（magnetic resonance/upconversion luminescence，MR/UCL）实现双模成像诊断；在治疗方面，充分发挥MX的化疗和光敏剂作用，实现化疗和PDT的协同治疗，达到精准高效杀伤的要求。　　本论文以此为背景，完成了下列工作：　　1.以UCNPs为核心、外面包覆介孔二氧化硅，同时荷载MX，然后将anti-EpCAM单抗修饰在硅壳表面，获得载药的靶向纳米体系EpCAM-UCMSNs-MX，随后完成一系列的表征和检测。　　2.首先通过系列实验证实EpCAM-UCMSNs具有一定的生物安全性，然后利用共聚焦显微镜等手段证实该体系和胰腺癌细胞有很好的特异性结合能力，最后利用小动物活体成像系统和磁共振成像扫描仪扫描胰腺癌荷瘤鼠，证实靶向纳米体系能很好地实现双模成像，同时对材料的生物分布进行定量分析。　　3.通过体外实验证实该体系经NIR照射后可高效地杀伤胰腺癌细胞，对胰腺癌荷瘤鼠进行分组治疗后，对比各个治疗组的肿瘤体积、生存期以及组织学等结果，据此探究该靶向纳米载药体系在NIR激发后，是否具有化疗和PDT的协同治疗效果，有一定的临床转化潜力。