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肿瘤的多药耐药性(Multidrug resistance, MDR)是临床上化疗失败的主要原因之一。迄今,许多抗肿瘤药物如紫杉烷类、长春碱类和蒽醌类等,在临床上都出现了多药耐药性。目前,开发具有逆转MDR活性的Pluronic胶束递药系统成为治疗耐药性肿瘤的一种新思路。但普通胶束的载药量低,对耐药肿瘤的体内作用仍不理想。本课题首先选用极易耐药的甲氨蝶呤(methotrexate, MTX)为模型药物,构建了以药物-载体键合物(Polymer-drug conjugates)方式载药的混合胶束(Chemical conjugation of drug in mixed micelles),使胶束的载药量和体内外抗MDR肿瘤药效明显提高。在研究中发现,可以直接将亲水性药物键合于胶束的载体材料上,同时胶束的疏水内核还可以包载难溶性药物,通过两种载药方式结合可以实现水溶性和疏水性药物的联合给药,进一步提高胶束载药量,发挥药物协同作用的优势。为进一步验证这一构想,选用临床常用的联用药物阿霉素(doxorubicin, DOX)和紫杉醇(paclitaxel, PTX)为模型药物,构建双载药混合胶束系统；并将高靶向性的c(RGDyK)肽修饰在混合胶束中F127的PEO链上,通过肿瘤新生血管内皮细胞和MDR肿瘤细胞高表达的整合素αvβ3受体介导,增加药物在肿瘤部位的渗透和蓄积能力,抑制肿瘤新生血管的生成,提高对耐药肿瘤的治疗作用。本文第一部分中,合成了MTX与Pluronic P105的键合物P105-MTX,并与F127制备混合胶束F127/P105-MTX;以及Pluronic P105/F127物理包载MTX的混合胶束PF-MTX,并以胶束的载药量,包封率和粒径为考察指标,筛选出了PF-MTX的较优处方。结果显示,PF-MTX的较优处方为P105、F127和MTX的比例为266.7mg:33.3mg:10mg,制备的PF-MTX粒径为22nm；F127/P105-MTX的载药量为PF-MTX的3.3倍,粒径增大,约为100nm,形态圆整,大小均一。DSC分析表明MTX以无定形分子或固态溶液形式分散在共聚物骨架中；F127/P105-MTX比PF-MTX具有更强的缓释作用,pH5.0条件下比pH7.4更有利于MTX的释放。Pluronic P105/F127混合胶束具有良好的生物相容性和明显的MDR肿瘤的治疗作用,主要由网格蛋白和陷穴小泡介导的两种内吞途径入胞后,通过溶酶体转运,需要能量；对于耐长春新碱人口腔上皮癌细胞(KBv), F127/P105-MTX比PF-MTX显示出更强的药效。本文第二部分中,以KBv为MDR细胞模型,对F127/P105-MTX的作用机理进行研究,通过A-549和KBv细胞摄取与摄取抑制实验表明,F127/P105-MTX具有叶酸受体的亲和性,并且游离叶酸的存在对其摄取具有竞争性作用；体外3D肿瘤球实验显示F127/P105-MTX比PF-MTX具有更强的MDR实体肿瘤渗透能力和抑制肿瘤球生长的能力；大鼠体内药动学结果表明,F127/P105-MTX的AUC0→t是PF-MTX组的2.43倍；体内平均滞留时间(MRT)是PF-MTX组的1.34倍；清除率(CL)相对于PF组均显著降低,比物理载药胶束延长了药物的体内循环时间；小动物活体成像实验证明F127/P105-MTX明显增加了胶束在体内肿瘤部位的蓄积；药效学实验表明,F127/P105-MTX比PF-MTX显示出更显著的抑制MDR肿瘤的生长的作用,且安全性良好。进一步证实了键合方式载药胶束用于体内治疗耐药肿瘤具有可行性。本文第三部分中,选择了临床上常用于联合给药治疗乳腺癌的两种药物DOX与PTX为模型药物,将DOX键合于Pluronic P105两端,并与F127包载PTX制备得到双载药混合胶束PF-DP。以载药量、包封率和细胞毒性为指标进行筛选,得到载体：DOX:PTX的最优比例为300mg:4mg:6mg; PF-DP总载药量为2.5%,粒径为25nm,具有缓释作用,pH5.0比中性条件下更有利于药物的释放。采用人乳腺癌细胞(Michigan Cancer Foundation-7, MCF-7)及其耐药株(MCF-7/ADR)为细胞模型进行体外研究。细胞摄取和细胞器共定位结果表明,通过胶束联合给药显著增加耐药细胞内DOX和PTX的蓄积量,有利于发挥协同作用；这个过程需要能量,靠网格蛋白和陷穴小泡介导,受溶酶体酸性影响。细胞周期、细胞凋亡、细胞毒性和3D肿瘤球实验结果表明,DOX与PTX联合给药对于敏感和耐药肿瘤细胞都显示出协同作用,PF-DP对于耐药肿瘤细胞的毒性显著强于游离混合药物(DOX+PTX)。本文第四部分中,采用与肿瘤细胞和新生血管细胞高表达的整合素αvβ3特异性识别并结合的c(RGDyK)为靶向头基,表面修饰PF-DP,构建c(RGDyK)修饰的双载药混合胶束递药系统(c(RGDyK)-FP-DP)。理化性质表征显示,该靶向混合胶束与PF-DP相比,粒径、ξ电位、载药量和包封率以及体外的释放行为均没有发生显著变化。以整合素αvβ3受体蛋白高表达的人脐静脉内皮细胞(Human umbilical vein endothelial cells, HUVEC)为新生血管模型,考察c(RGDyK)-FP-DP的体外抗血管生成作用。结果表明,靶向混合胶束显著增加HUVEC的摄取,这个过程是通过整合素受体介导的,需要能量,穿过HUVEC单层细胞后,可渗透入耐药肿瘤球较深部位；靶向混合胶束对HUVEC细胞毒性较低,具有抑制微管形成的作用。c(RGDyK)-FP-DP混合胶束对KBv耐药细胞显示出高的细胞毒性,增加了细胞摄取；在体内外显示出明显的KBv肿瘤靶向性。本文第五部分中,以荷KBv皮下瘤裸鼠为模型,对双载药混合胶束的组织分布和体内药效学进行考察。结果显示,混合胶束明显改变了药物在各主要组织器官的分布,减少了药物在心、肝和脾等正常组织的分布,增加了肿瘤部位的蓄积和血液中的循环时间。通过c(RGDyK)的修饰,进一步增加了肿瘤组织的药物量。药效学实验表明,c(RGDyK)-FP-DP具有明显抑制MDR肿瘤生长的作用,显著延长了荷瘤鼠的生存期,降低了药物的毒副作用,证实了c(RGDyK)-FP-DP在体内亦有的良好的肿瘤组织和新生血管的主动靶向性和有效治疗MDR肿瘤的双重效应。本研究可为耐药肿瘤的靶向治疗提供一定的参考和实验依据。