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透明质酸(hyaluronic acid,HA)是肿瘤细胞外基质(extracellular matrix,ECM)的主要成分,并且在肿瘤组织中HA的过度表达能够增加肿瘤流体压力(interstitial fluid pressure,IFP)并阻碍纳米颗粒在肿瘤中的渗透。本课题设计了一种外层复合透明质酸酶(hyaluronidase,HAase)的药物递送系统,拟通过调节肿瘤微环境来增强肿瘤的渗透性。简而言之,利用自由基加成断裂链转移(RAFT)聚合反应合成两亲性三嵌段聚合物:聚乙二醇-聚(2-二异氨基甲基丙烯酸乙酯)-聚(2-胍乙基甲基丙烯酸酯)(mPEG-PDPA-PG,PEDG),其与表阿霉素(epirubicin,EPI)通过自组装形成载药胶束(NPs-EPI),然后与透明质酸酶通过静电相互作用而形成纳米粒。HAase可以降解ECM的HA成分,促进NPs-EPI向肿瘤的渗透,从而提高癌细胞的摄取。聚合物mPEG-PDPA-PG的PDPA嵌段具有pH响应能力,细胞摄取并进入溶酶体后,由于pH敏感的PDPA片段,胶束在酸性的溶酶体中通过质子海绵效应解体,触发药物快速释放。采用核磁共振氢谱(~1H-NMR)以及凝胶渗透色谱(gel permeation chromatography,GPC)法验证了两亲性三嵌段聚合物mPEG-PDPA-PG的合成;采用透析法制备NPs-EPI,利用透射电镜(transmission electron microscope,TEM)分别观察NPs-EPI和NPs-EPI/HAase的形态;采用动态光散射(dynamic light scattering,DLS)分别测量NPs-EPI以及NPs-EPI/HAase的粒径Zeta电位;采用Flex Station 3多功能平台测定EPI的荧光强度进而测定NPs-EPI的包封率以及载药量;采用TEM以及流式细胞仪研究HepG2细胞对NPs-EPI的摄取机制;采用HepG2细胞建立体外3D肿瘤球模型,利用激光共聚焦显微镜层扫肿瘤球考察复合不同浓度HAase的NPs-EPI的渗透效果和对肿瘤球结构的影响;利用体外肿瘤球模型和体内皮下肿瘤模型研究NPs-EPI/HAase促进渗透的作用机制。~1H-NMR以及GPC结果表明成功合成了各产物;DLS测量结果表明NPs-EPI、NPs-EPI/HAase粒径分别为96.6±0.4 nm和117.1±0.5 nm,Zeta电位分别为34.6±0.4 mV和19.6±0.4 mV,透射电镜结果显示NPs-EPI以及NPs-EPI/HAase均呈规则的球形;载药胶束NPs-EPI的包封率和载药量分别为40.57±0.62%和8.28±0.13%;透射电镜以及流式细胞仪结果证实NPs-EPI主要通过网格蛋白介导和巨胞饮介导的内吞途径进入细胞,继而被转运至溶酶体内进行药物的释放;建立体外3D肿瘤球模型并利用激光共聚焦显微镜层扫肿瘤球,结果显示单纯的NPs-EPI主要位于肿瘤球体边缘,但随着HAase浓度的增加,NPs-EPI的渗透逐渐增强;此外,NPs-EPI复合低浓度的HAase处理肿瘤球并不显著影响肿瘤球的结构,而复合高浓度HAase肿瘤球结构变得松散;分别用NPs和NPs/HAase处理肿瘤球,标记ECM中的HA,证实HAase可有效降解ECM中的HA,以增强NPs的渗透效力;NPs-EPI/HAase对实体瘤渗透机制的研究表明,NPs-EPI/HAase在降解HA之后,药物能够更有效地进入实体瘤抑制肿瘤生长,同时HA的降解还可以增加肿瘤血管密度并诱导肿瘤血管正常化。NPs-EPI/HAase可以通过降解ECM中的HA,从而调整肿瘤微环境以增强NPs-EPI的渗透效力,此后,NPs-EPI主要采用网格蛋白介导和巨胞饮介导的内吞途径被肿瘤细胞内化,随后被转运至溶酶体通过质子海绵效应触发进一步的药物释放。NPs-EPI/HAase与NPs-EPI相比,在实体瘤中显示出更深的肿瘤渗透和更好的肿瘤生长抑制作用,同时表现出更高的肿瘤组织损伤程度和更低的Ki-67阳性细胞数量。总而言之,在纳米粒的外层复合HAase可能为纳米药物载体的设计提供一种简单而有效的策略,以增强纳米药物对实体瘤的渗透性和化学治疗功效。