高分子纳米技术在研制肿瘤靶向药物领域具有诸多显著优势。例如,通过纳米化,可以使药物的溶解度显著增加,生物利用度明显提升;使纳米药物借助肿瘤组织的EPR效应在肿瘤部位有效富集;可以根据肿瘤微环境特点设计不同类型的响应性释放,如氧化还原响应、酸响应等,实现药物控释的多样化。GSH是细胞生化过程中的天然氧化剂清除剂,细胞内的含量通常远远高于胞外,且在细胞内较多处于还原状态,可作用于二硫键使其断裂。这种特性为设计GSH响应型药物载体提供了思路:设计和获得含有二硫键的药物输送体系,有望在低GSH水平的血液等细胞外环境中保持结构稳定,从而延长药物的血循环时间,但在EPR效应的被动靶向驱动下到达肿瘤组织后,则能够在高GSH刺激下快速释放出药物。同时,将聚合物胶束外壳设计为高生物相容性的聚乙二醇（PEG）,则能有效地避免细胞网状内皮组织的吞噬,延长药物在体内的循环时间。喜树碱类抗癌药物伊利替康（CPT-11）是临床治疗结直肠癌的重要化疗药物,但往往会引起迟发性腹泻、骨髓抑制等副作用,且其本身抗癌效果极弱,必须在体内代谢为活性SN38后才可发挥抗癌疗效,然而该体内代谢过程的转化率非常低。另一方面,SN38几乎不溶于水和目前可以用于药物制剂的溶剂,无法直接用于临床。次此,在癌症治疗过程中,肿瘤细胞容易对治疗产生耐药性,导致治疗失败。有研究表明,引起喜树碱类药物及SN38耐药的首要影响因素是肿瘤细胞中BCRP（ABCG2）过表达。近年Allen等人制备的FTC类似物Ko143不但具有强逆转耐药能力,而且本身毒副作用极低。本课题中,我们首先将高生物相容性的亲水PEG通过二硫键与碳酸酯键与疏水小分子药物SN38连接,设计并成功制备出新型、多重响应型、两亲性自组装纳米前药PEG-S-S-SN38,并在该纳米胶束内部引入BCRP抑制剂Ko143,在水相中自组装形成新型、包裹和联合输送Ko143 的纳米颗粒PEG-S-S-SN38-Ko143。PEG-S-S-SN38-Ko143 有望藉 EPR 效应被动靶向到达肿瘤细胞附近,借助pH、酯酶及GSH多重响应释放有效药物SN38,同时释放的Ko143可抑制细胞内高表达的BCRP,有效逆转肿瘤细胞的耐药性,提高抗肿瘤疗效。为评价两种新型SN38载药体系的体内外抗肿瘤活性及逆转耐药性的效能,我们进一步以低表达或高表达BCRP的野生型肠癌细胞株为母系,通过稳定转染和基因编辑技术建立了系列新型的肠癌细胞系。以新构建的配对肠癌细胞系为肿瘤模型,我们进行系统的体内外研究,发现并证实联合输送Ko143能够显著提高PEG-S-S-SN38对BCRP高表达肿瘤细胞的杀伤作用。目前将Ko143用于药物输送的研究甚少,尚未见联合输送Ko143与SN38的载药体系。本项目的研究工作为研制具有良好抗肿瘤及逆转BCRP相关耐药性的联合靶向药物输送体系奠定重要基础,构建的系列肠癌模型为后续研究提供了重要的生物学模型。