甲状腺未分化癌(ATC)是一种少见的预后极差的恶性肿瘤,通常选择手术、放射治疗、化疗等策略来控制疾病的发展,但手术与放疗常常扩大治疗范围,导致肿瘤周围组织器官受损。化疗虽然有一定效果,但一直陷入多重耐药(MDR)的困境。为了解决多药耐药问题,以及提高治疗效率,解决诊疗一体化应用的问题,我们开发了一种基于聚酰胺-胺树枝状分子-G4(PAMAM-G4)和低功率聚焦超声(LIFU)的时空缓控释纳米颗粒(PAMAM-DOX@Lip-PIP-IR),并通过阿霉素(DOX)和胡椒碱(Piperine,PIP)的联合协同杀伤作用治疗甲状腺未分化癌。该纳米粒通过线粒体靶向分子IR780到达肿瘤区域,实现纳米粒在目标区域的积聚,同时通过LIFU激发释药,缓释分子PAMAM将携带的DOX逐渐在目标区域释放并持续进行缓释,胡椒碱对抗MDR来抑制药物外排,使得目标区域的药物浓度能够持续达到一个治疗浓度,从而达到联合的增效药物治疗ATC的效果。而IR780本身具有荧光成像与光声成像的功能,也为肿瘤治疗的―可视化‖提供了一个发展方向。目的:制备具有线粒体靶向功能的缓控释纳米粒PAMAM-DOX@L-PIP-IR,验证其结构组成,检测其理化性质,评价其体外释药性能,评价其光声成像及荧光成像的能力,评估纳米粒在细胞及体内分布情况及靶向性,释药能力及体内外的联合增效治疗效果。方法:首先运用薄膜水化-声振法制备PAMAM-DOX@L-PIP-IR纳米粒,以PAMAM-DOX为核,包载IR及PIP的脂质膜为壳,通过声振Cartagena Protocol on Biosafety仪合成目标纳米粒,并检测纳米粒的形态及粒径、电位、稳定性,检测并计算纳米粒中药物DOX、PIP和IR780的包封率及载药率。体外研究PAMAM-DOX@L-PIP-IR纳米粒适合治疗的浓度、治疗周期以及DOX的释药曲线,低功率聚焦超声的释药条件,研究纳米粒的线粒体靶向性。利用激光共聚焦显微镜检测靶向组与非靶向组纳米粒在细胞内的吞噬、靶向情况;利用CCK-8评估缓控释纳米粒对C643细胞的安全性及纳米粒在低功率聚焦超声辐照下释药对细胞的杀伤作用及增效治疗效果。激光共聚焦显微镜还用于观察活死细胞染色来评价纳米粒对C643细胞的增效治疗作用,流式细胞术也进一步进行该项验证。显像方面,利用小动物活体荧光成像追踪纳米粒在体内的分布与循环路径,再一次验证纳米粒对于肿瘤的靶向作用。而光声成像则在体内外研究了光声信号与纳米粒浓度的相关性及体内肿瘤内信号的可持续性。在体内方面,通过取注射纳米粒后不同天数的小鼠的血液和内脏评价纳米粒的生物安全性。观察并测量应用不同条件治疗的荷瘤鼠的肿瘤体积与治疗时间与次数的之间的变化及对应关系,来评估纳米粒对于ATC移植瘤的增效治疗效果。结果:成功的制备了PAMAM-DOX@L-PIP-IR纳米粒,该纳米粒具有典型的核壳结构,呈球形,分布均匀。细胞活性实验说明了PAMAM-DOX@L-PIP-IR纳米粒在治疗浓度下有较好的生物安全性,激光共聚焦显微镜观察到了纳米粒具有明显的线粒体靶向性。该纳米粒在低功率聚焦超声辐照下有明显的药物释放。PAMAM-DOX@L-PIP-IR纳米粒联合LIFU可以引起细胞的明显凋亡并相较于单药治疗组效果更佳,说明其确实起到了联合增效治疗的作用。体内的光声成像与荧光成像显示了纳米粒具有良好的肿瘤靶向性,能够在肿瘤区域有效积累,有利于体内治疗。体内治疗实验显示,PAMAM-DOX@L-PIP-IR纳米粒联合LIFU组可以引起细胞明显凋亡增加,细胞增殖减少,并相较于其他组治疗效果明显。另外,血常规、血生化及主要脏器H&E染色显示注射了PAMAM-DOX@L-PIP-IR纳米粒组的小鼠的相应指标与对照组没有明显的区别,说明了纳米粒具有生物安全性。结论:本研究成功的制备了缓控释纳米粒PAMAM-DOX@L-PIP-IR,该纳米粒具有明显的线粒体靶向性和生物安全性。针对甲状腺未分化癌的恶性程度高、耐药性强、复发率高等特点,该纳米粒利用树枝大分子聚酰胺-胺PAMAM载化疗药物阿霉素DOX作为缓释分子,用脂质作为外壳包载中成药提取物具有抗耐Bucladesine体内实验剂量药作用的胡椒碱PIP及具有线粒体靶向作用的碘化物IR780,具有抗耐药及缓释功能,解决了ATC对于化疗药物的耐药问题并达到长效治疗的效果。另外,纳米粒联合低功率聚焦超声(LIFU),使药物在肿瘤内部定点释放,达到了定点释药增效治疗的效果。同时该纳米粒还可以通过光声及荧光成像监测治疗过程,实现“可视化”治疗。综上,PAMAM-DOGefitinib价格X@L-PIP-IR纳米粒在LIFU协同下可以高效杀伤肿瘤细胞,提供了一种新的甲状腺未分化癌的诊疗方法。