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小干扰RNA (small interfering RNA, siRNA)药物在疾病治疗中具有广泛的应用前景,但是,siRNA药物的自身缺点是其临床应用的最大挑战。目前,常采用PEG修饰的阳离子脂质体进行siRNA药物的递送治疗,以克服siRNA药物治疗中的细胞外和细胞内障碍。然而,PEG修饰严重影响阳离子脂质体对siRNA药物的包埋,降低了阳离子脂质体/siRNA复合物(Lipoplexes)的细胞内吞及内涵体逃逸能力。同时,PEG修饰会引发“加快血液清除”(Accelerated blood clearance, ABC)的免疫反应,严重影响siRNA药物在靶部位的富集和治疗效果。针对以上难题,本文设计了基于两性离子聚合物聚羧基甜菜碱甲基丙烯酸酯(Poly(carboxybetaine), PCB)的阳离子脂质体siRNA药物输递体系,通过体外和体内实验证明所构建的PCB修饰阳离子脂质体siRNA药物输递体系可以有效地递送siRNA药物至靶细胞,显著提高了siRNA药物的作用效果。论文具体开展的研究工作如下：(1)设计合成了PCB修饰的脂质分子二硬脂酰磷脂酰乙醇胺-聚羧基甜菜碱甲基丙烯酸酯(1,2-Distearoyl-sn-glycero-3-phosphoethanolamine-poly(carboxybetaine)n, DSPE-PCBn),用于构建新型长循环阳离子脂质体。其中,DSPE-PCB20在生理条件下可以有效增强阳离子脂质体/siRNA复合物的血清稳定性,效果与DSPE-PEG 2000相当。同时,由于PCB独特的结构,即PCB分子中含有大量的负电荷羧酸根基团,其在内涵体的酸性条件下可以质子化,增加了阳离子脂质体表面的正电荷,促进阳离子脂质体对负电荷内涵体膜的扰动,从而有利于siRNA药物逃离内涵体进入细胞质发挥基因沉默作用。DSPE-PCB20阳离子脂质体因具有显著的血清稳定性、siRNA药物复合能力和内涵体逃逸能力,其负载针对肝部载脂蛋白B (Apolipoprotein B, ApoB)的siRNA药物可以有效下调ApoB的表达,从而从根源上降低了血液中胆固醇的含量,在治疗高胆固醇血症方面具有很好的应用前景。(2)制备了DSPE-PCB20修饰的新型长循环阳离子脂质体,考察尾静脉注射DSPE-PCB20修饰阳离子脂质体/siRNA复合物是否可以避免ABC现象。与DSPE-PEG2000修饰的阳离子脂质体／siRNA复合物不同,DSPE-PCB20阳离子脂质体/siRNA复合物可以有效避免ABC现象,其两次给药血液清除速率一致,无第二次给药肝脏富集增多的现象产生,从而不影响第二次给药的siRNA药物在肿瘤组织的富集,是同次给药DSPE-PEG 2000组的1.3倍。在细胞水平,PCB修饰可以有效促进siRNA药物的内涵体逃逸能力,使siRNA药物进入细胞质发挥药效。因此,在肿瘤治疗方面,DSPE-PCB20阳离子脂质体负载针对Polo样激酶1(Polo-like kinase 1,Plkl)的siRNA药物siPlk1可以有效沉默目标蛋白Plk1的表达,诱导肿瘤细胞凋亡,从而抑制肿瘤生长,在肿瘤治疗中具有很好的应用前景。(3)设计合成了PCB修饰的喜树碱(Camptothecin, CPT)前药类脂质分子CPT-PCBn,用于制备双重敏感程序可控释放的阳离子脂质体siRNA药物和CPT化疗药物的联合给药输递体系。实验首先通过酯键连接制备了PCB修饰的CPT前药类脂质分子CPT-PCBn,结合阳离子脂质DDAB,制备CPT-PCBn前药阳离子脂质体siRNA药物输递体系。CPT-PCBn前药阳离子脂质体/siRNA复合物不仅提高了药物的稳定性和载药率,同时具有双重敏感程序可控释放的性质。首先,PCB分子在内涵体酸性条件下质子化,加快siRNA药物的内涵体逃逸,使其在与细胞孵育4h时高效释放进入细胞质。其次,CPT-PCBn勺酯键连接基团具有酸性和酯酶敏感性,在细胞内涵体和细胞质中利用酸性或酯酶响应断裂,12h时持续释放CPT进入细胞核。由于siPlkl首先释放下调Plkl蛋白的表达可以促进HeLa肿瘤细胞对CPT的敏感性,因此,CPT-PCBn前药阳离子脂质体/siPlkl复合物在体外和体内均具有很好的协同肿瘤抑制效果,在肿瘤治疗中具有很好的应用前景。