恶性脑神经胶质瘤作为最难以治疗的肿瘤类型之一,由于生长位置的限制使得手术切割不彻底、容易压迫神经、损害正常人体功能等,目前对其仍无有效的临床治疗方案。用于胶质瘤治疗的药物多种多样,核酸类药物如小干扰RNA(siRNA)作为近几年的研究热点,在脑神经胶质瘤治疗中占有一席之地。特别是近年来纳米技术的飞速发展,极大提高了siRNA的递送效率,加速了siRNA药物的临床转化。但诸多递送屏障如血液稳定性、血脑屏障(BBB)、肿瘤主动富集及原位有效释放等仍是目前亟需解决的科学难题。基于此,本课题构建了一种三重作用力(电荷、氢键、疏水)稳定的siRNA纳米药物(3I-NM@siRNA),通过脑靶向配体Angiopep-2(Ang)的修饰,其具有胶质母细胞瘤治疗的潜质。凝胶电泳实验和动态激光光散射结果表明,相对于传统的单重作用力(电荷)稳定的siRNA纳米药物(1I-NM@siRNA),3I-NM@siRNA具有更好的siRNA包裹能力和压缩能力,形成较小的纳米颗粒(38纳米)。生理稳定性实验结果显示,3I-NM@siRNA在负电荷物质肝素钠的竞争下具有更好的稳定性,其血液循环时间(半衰期38分钟)相对于1I-NM@siRNA(半衰期8分钟)也有较大程度的提高。同时,由于本实验采用的疏水稳定分子具有活性氧(ROS)响应性能,使得3I-NM@siRNA在模拟肿瘤微环境的条件下,能够快速有效的释放出装载的siRNA药物,从而发挥其治疗效果。细胞实验结果表明,通过Angiopep-2多肽配体的修饰,3I-NM@siRNA对于人神经胶质瘤细胞U87-MG具有很好的靶向能力。流式定量分析得到Ang-3I-NM@siRNA靶向效率是非靶向纳米粒子的3.5倍。同时,荧光素酶RNA干扰细胞实验进一步证实了其靶向性,Ang-3I-NM@siRNA的基因沉默效率到达80%,远高于同样条件下的非靶向纳米粒子3I-NM@siRNA(50%)。另外,MTT实验结果表明,Ang-3I-NM@siRNA纳米颗粒基本无毒,具有良好的生物相容性。为验证Ang-3I-NM@siRNA的治疗效果,本论文针对Polo样激酶-1(PLK1)为靶点进行了进一步的RNA干扰实验。qRT-PCR和Western Blot结果显示,在siRNA浓度为200 nM的条件下,Ang-3I-NM@siRNA的基因沉默效率在mRNA和蛋白水平分别达到80%和63%,展现出良好的siRNA治疗效果。为进一步验证Ang-3I-NM@siRNA的靶向和治疗效果,本论文构建了原位人神经胶质瘤小鼠模型。siRNA纳米药物的体内生物分布实验结果表明,Ang-3I-NM@siRNA具有更好的神经胶质瘤靶向能力,在肿瘤部位的积累量是3I-NM@siRNA的二倍。选用siPLK1和siVEGFR2(VEGFR2:血管内皮增长因子受体)两种siRNA对神经胶质瘤小鼠进行治疗实验,结果表明,Ang-3I-NM@si(PLK1+VEGFR2)组小鼠的肿瘤增长最缓慢、体重变化最少且小鼠生存周期最长(52天)。肿瘤的组织学H&E染色和TUNEL实验结果表明,Ang-3I-NM@si(PLK1+VEGFR2)组具有最好的肿瘤细胞增殖抑制和杀伤效果。采用CD31(血小板-内皮细胞粘附分子)标记血管,通过免疫荧光检测发现,Ang-3I-NM@siVEGFR2和Ang-3I-NM@si(PLK1+VEGFR2)组肿瘤中新生血管的数量相较于其它组明显减少。通过以上治疗结果可知,siPLK1和siVEGFR2具有协同治疗脑神经胶质瘤的效果。综上所述,本论文成功构建了一种三重作用力稳定的脑靶向siRNA纳米药物,其具有较好的血液稳定性、较高的脑肿瘤富集能力以及有效的肿瘤原位siRNA释放。细胞和动物水平实验证实了携带治疗性siRNA的纳米药物具有很好的基因沉默和肿瘤生长抑制效果。此智能型siRNA纳米药物具有人脑神经胶质瘤临床治疗的潜力。