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乳腺癌是女性最常见的恶性肿瘤之一,被称为女性的“第一杀手”。常用的药物治疗手段虽然能够杀死快速生长的肿瘤细胞,但药物缺乏选择性,侵袭正常细胞,或产生其它严重的副作用,因此发展安全高效的新的乳腺癌治疗手段具有重要意义。借助纳米载药系统可以显著改善和提高药物对肿瘤的治疗效果,本论文以纳米颗粒作为药物输送载体,重点研究RNA干扰治疗和化疗的联合疗法以及肿瘤干细胞疗法用于改善乳腺癌治疗效果。在论文的前一部分,我们利用官能化的聚乙二醇单甲醚-聚己内酯-聚磷酸酯三嵌段共聚物(mPEG-b-PCL-b-PPEEA)形成的纳米胶束颗粒,携载小干扰RNA(siRNA)和化疗药物紫杉醇,经系统给药后同步将两种药物输送至肿瘤细胞,显著抑制乳腺癌肿瘤的生长,并具有协同增效的治疗效果,为乳腺癌治疗提供了新方法。在论文的后一部分,我们利用酸敏感腙键接枝抗癌药物阿霉素的金纳米粒(DOX-Hyd@AuNP)作为模型,研究了纳米载药系统在乳腺癌治疗中对肿瘤干细胞的影响,发现与游离阿霉素相比,DOX-Hyd@AuNP纳米载药颗粒显著增加乳腺癌干细胞对阿霉素的摄取,在体内外均显著降低肿瘤干细胞的干性;在小鼠乳腺癌动物模型,DOX-Hyd@AuNP显著抑制乳腺癌肿瘤生长的同时,不造成肿瘤干细胞比例的增加,而游离阿霉素治疗造成肿瘤组织中肿瘤干细胞比例显著增加。这一研究为用于乳腺癌治疗的纳米药物研发提供了新的依据。本论文的研究内容和主要结论如下:1、利用siRNA抑制乳腺癌细胞中关键蛋白的表达能够显著增强肿瘤细胞对化疗药物的敏感性,而实现siRNA和化疗药物的同步输送可借助于纳米药物载体,然而,具有同时携载siRNA和化疗药物的载体设计和制剂的制备面临挑战,而且,利用纳米药物载体同步输送siRNA和化疗药物是否在体内产生协同增强的抑制肿瘤生长的效应未能得到有效证实。为了获得具备同步输送siRNA和化疗药物功能的载体,我们制备了官能化的mPEG-b-PCL-b-PPEEA三嵌段共聚物,它在水溶液中形成粒径较均一的以PCL为疏水内核(core)、PPEEA为亲水壳层(shell)、mPEG为亲水外冠(corona)的核-壳-冠(core-shell-corona)结构胶束纳米颗粒。重水中的1H NMR谱图以及透射电子显微镜(TEM)的结果证明了上述颗粒的形成。上述纳米颗粒壳层中带有正电荷的PPEEA嵌段使聚合物胶束颗粒具有电正性的表面电位(+ 45 mV左右),与负电性的siRNA结合形成稳定携载siRNA的复合物,而疏水性的PCL内核中能装载疏水性化疗药物。我们首先在细胞水平证明,上述胶束纳米颗粒能够有效将siRNA输送进入细胞,并在胞浆中释放siRNA,显著沉默细胞中靶基因的表达;结果同时表明,用上述纳米颗粒对靶基因表达的抑制效果与siRNA的剂量和N/P比呈正相关,而且聚合物胶束纳米颗粒具有良好的生物相容性。紧接着,我们利用上述三嵌段共聚物形成胶束纳米颗粒同时携载针对Plk1的siRNA(siPlk1)和紫杉醇(paclitaxel),制备了“二合一”的纳米载药颗粒paclitaxelmicellplexsiPlk1,并在较大的范围内实现了siPlk1和紫杉醇的载药比例的调控。我们将此载药纳米颗粒与乳腺癌细胞培养,用多种方法同时证明了上述纳米系统同步将siPlk1和紫杉醇输运到乳腺癌细胞中,并显著抑制乳腺癌细胞的增殖能力,提高细胞凋亡水平,揭示了siPlk1和紫杉醇的协同增效作用。进一步在原位植入乳腺癌小鼠动物模型,证明上述胶束纳米颗粒同时将siPlk1和紫杉醇输送到肿瘤组织,并同步进入肿瘤细胞,更显著抑制肿瘤生长;利用上述纳米系统分别输送siPlk1和紫杉醇对肿瘤的生长没有显著增强的抑制效果。实验结果证明利用上述纳米系统同步输送siPlk1和紫杉醇的协同增效作用,从而发展了利用纳米药物载体同步输送两种药物的更有效治疗乳腺癌的新方法。2、肿瘤干细胞是存在于肿瘤组织中的一小部分具有干细胞性质的细胞,具有自我更新能力,是肿瘤形成及其不断生长的根源,同时也被认为是肿瘤复发的根源。由于肿瘤干细胞具有耐药性等性质,导致化疗药物对肿瘤干细胞没有明显抑制效果,化疗反而使干细胞在肿瘤组织中富集,为肿瘤的彻底治愈带来困难。目前,纳米药物载体输送药物对乳腺癌干细胞的影响很不清楚。我们利用通过腙键接枝阿霉素的金纳米粒(DOX-Hyd@AuNP),使阿霉素更有效进入肿瘤干细胞,增强了乳腺癌干细胞对阿霉素的摄取,并在细胞溶酶体中较低的pH值条件下释放阿霉素,迅速增加阿霉素在乳腺癌干细胞的有效浓度。我们研究发现,与游离的阿霉素处理乳腺癌干细胞相比,同等阿霉素剂量下DOX-Hyd@AuNP显著降低干细胞的干性,并降低其致瘤性。进一步在小鼠动物模型,经系统给药表明,DOX-Hyd@AuNP显著抑制乳腺癌肿瘤生长的同时,不造成肿瘤干细胞比例的增加,但同等剂量的游离阿霉素造成乳腺癌中肿瘤干细胞比例的显著增高,为肿瘤的复发和转移埋下了隐患。载药纳米颗粒对肿瘤干细胞的治疗作用为彻底治愈乳腺癌带来了希望,并为用于乳腺癌治疗的纳米药物研发提供了新的依据。