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肿瘤是严重危害人类健康的疾病之一。肿瘤的发生与发展受到体内复杂信号网络调控,导致在某些情况下单一的手术、放疗、化学药物治疗等传统治疗方法已无法满足治疗的需要,因此,肿瘤的联合治疗已成为当今肿瘤治疗的重要手段。肿瘤的基因疗法与化学药物疗法可从不同途径或不同作用机理抑制肿瘤的生长,从而大大提高肿瘤的治疗效果,因此基因/药物的联合治疗研究备受关注。实现此类联合治疗需要解决的关键在于如何将疏水性抗肿瘤药物和亲水性带负电荷基因共递送至肿瘤组织(细胞),使二者协同发挥抑制肿瘤的作用。为此,本论文基于具有良好生物相容性的普鲁兰多糖设计合成了三种新型两亲性聚合物载体材料,研究了他们形成的纳米胶束共载药物/基因的能力及其在肿瘤的药物/基因联合治疗中的应用。论文主要研究内容分为三部分。1.共递送药物/基因的双功能纳米载体PDP的设计制备及性能研究。利用脱氧胆酸(DA)和聚乙烯亚胺(PEI)分别对普鲁兰多糖(P)进行疏水和阳离子化修饰,制备了一种新型阳离子两亲性聚合物PDP,利用PDP形成的纳米胶束共递送临床常用化疗药物阿霉素(DOX)和抑癌基因(p53),用于肿瘤的药物/基因联合治疗。利用FTIR、1H NMR和元素分析表征了聚合物PDP的结构;细胞毒性及红细胞溶血实验结果显示聚合物PDP具有良好的生物相容性,说明PDP作为载体适用于生物体系;聚合物PDP自组装形成胶束过程中,包载疏水性药物DOX,获得较高载药量(7.64%)和包封率(84.05%)的载药纳米胶束PDP/DOX,在药物释放行为实验中,载药胶束PDP/DOX可较好地缓释DOX;MTT细胞毒性实验和细胞摄取实验证实PDP可高效运载药物DOX至肿瘤细胞;凝胶电泳实验显示载体PDP可较好地结合、保护、运载基因;体外细胞凋亡实验及MTT细胞毒性实验结果显示,与单独载药(PDP/DOX)或基因(PDP/p53)纳米胶束相比,共载药物/基因纳米胶束PDP/DOX/p53能显著有效抑制肿瘤细胞生长。在体内抑瘤实验中发现,经过纳米胶束PDP/DOX/p53治疗14天后,小鼠的肿瘤体积仅为PBS对照组体积的1/10,展示PDP/DOX/p53可有效控制荷瘤裸鼠体内肿瘤生长。因此,PDP作为一种具有良好生物相容性的纳米载体,可高效共递送化疗药物DOX和抑癌基因p53至肿瘤处,在肿瘤的联合治疗方面具有良好的应用前景。2.肿瘤叶酸受体靶向的多功能纳米载体FPDP的设计制备及性能的研究。为了实现药物/基因靶向共递送至肿瘤部位,本论文第三章通过在载体PDP分子上连接叶酸分子,制备一种新型主动靶向叶酸受体高表达肿瘤细胞的纳米载体FPDP,并利用其共递送DOX和细胞自噬因子Beclin1的干扰RNA(shBeclin1),用于肿瘤的药物/基因联合治疗。细胞摄取实验显示纳米载体FPDP可高效靶向递送DOX至叶酸受体高表达的肿瘤细胞;体外细胞凋亡及MTT细胞毒性实验结果显示,与单载药物(FPDP/DOX)或基因(FPDP/shBeclin1)及非靶向纳米胶束相比,靶向共载药物/基因的纳米胶束FPDP/DOX/shBeclin1可显著有效抑制肿瘤细胞生长。并在体内抑瘤实验发现,共载药物/基因纳米胶束FPDP/DOX/shBeclin1治疗荷瘤裸鼠21天后,小鼠肿瘤体积仅为PBS对照组的1/14,充分显示了纳米运载系统FPDP/DOX/shBeclin1可有效控制荷瘤裸鼠体内肿瘤生长。其原因主要是shBeclin1干扰了 Beclin1蛋白的表达,抑制了由DOX引起的肿瘤细胞自噬程序启动,增加肿瘤细胞对DOX的敏感性,从而实现了高效的肿瘤联合治疗效果。3.CD44靶向的还原敏感型纳米载体HP-ss-DP的制备及性能研究。在实现了纳米载体主动靶向富集肿瘤组织细胞的基础上,为了进一步使纳米载体在肿瘤细胞内响应性释放药物,在本论文第四章,以二硫键作为普鲁兰多糖与疏水小分子脱氧胆酸的连接臂,再将PEI接枝于多糖骨架上进行阳离子修饰,制备阳离子两亲性聚合物P-ss-DP,在将聚合物制备成胶束后,通过静电作用将透明质酸(HA)修饰于胶束,得到以普鲁兰为骨架具有CD44靶向及还原敏感的纳米载体HP-ss-DP。在纳米胶束HP-ss-DP还原环境下粒径变化情况及体外释药行为发现,HP-ss-DP对还原环境具有较好响应能力。细胞摄取实验结果发现纳米胶束HP-ss-DP可高效靶向CD44高表达的肿瘤细胞。在细胞划痕实验、Transwell实验结果发现,共载药物DOX和肿瘤转移因子干扰RNA(shSNAI1)的纳米系统HP-ss-DP/DOX/shSNAI1可有效抑制肿瘤细胞转移、侵袭及生长,结果展现了纳米递送系统HP-ss-DP/DOX/shSNAI1对肺癌较好的联合治疗效果。综上所述,本论文首次研发了 一系列具有良好生物相容性的共递送药物/基因的智能化纳米运载系统,并利用化疗药物DOX分别与三种治疗性基因,通过不同的联合机制较好地实现了肿瘤的联合治疗。所制备的纳米载体均具备稳定性好、载药量高、结合基因能力强等特点,充分表明了基于普鲁兰多糖的多功能化纳米递送载体在抗肿瘤联合治疗中具有良好的应用前景。