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目的:本实验的研究目的是为了探究载紫杉醇(PTX)的聚己内酯-聚乙二醇-聚己内酯(poly(ε-caprolactone)-poly(ethylene glycol)-poly(ε-caprolactone)(PCL-PEG-PCL,PCEC))聚合物纳米颗粒(PTX-NPs)时辰给药对肺癌的抗肿瘤作用及其相关机制,并初步筛选出一天中最适合给药的时辰点。方法:本实验具体分为体外实验和体内实验两部分完成。在体外研究中,首先以聚乙二醇(poly(ethylene glycol),PEG)和己内酯(ε-caprolactone)为原料,成功制备出PCEC聚合物,并将其作为载体;然后,通过薄膜分散法成功制备出PTX-NPs,用透射电子显微镜考察其形貌,通过动态光散射扫描仪评估其粒径,采用高效液相色谱仪(High performance liquid chromatography,HPLC)测得其百分包封率、载药率及在体外的药物释放特性。采用噻唑蓝(methylthiazoletetrazolium,MTT)试验研究PTX-NPs和空载体PCEC聚合物纳米颗粒的细胞毒性。通过荧光显微镜(Fluorescence microscope)观察PCEC聚合物纳米颗粒的体外细胞摄取功能。在体内研究中,先用常规方法培养A549肺癌细胞。然后,在相同的光照环境下饲养裸小鼠3周,建立相同的生物节律,光照时间(07:00-19:00),黑暗时间(19:00-07:00)。构建A549肺癌皮下异种移植瘤裸小鼠动物模型,待肿瘤体积长大至100mm3左右,随机分成三组,每组按0、5、10、15HALO(Hours After Light Onset设光照后小时)(即分别对应一天中的07:00、12:00、17:00、22:00四个时辰点)再分成四个亚组。其中两组作为治疗组,严格按照昼夜24小时的四个不同时辰点尾静脉注射ptx注射液和ptx-nps溶液。第三组作为对照组,尾静脉注射体积相同的生理盐水(ns)。ptx注射液和ptx-nps溶液均按ptx10mg/kg给药,每隔3天一次,共给药3次。每隔一天测量裸鼠体重、肿瘤长短径,计算肿瘤体积,绘制出肿瘤生长曲线、计算出肿瘤抑制率,并用小动物18f-fdg(fluorine-18-deoxyglucose)pet/ct(positronemissiontomography/computedtomography)显像观察与分析。治疗12天后处死裸小鼠,剥离瘤块,固定,采用免疫组织化学技术(immunohistochemistry,ihc)检测各组肿瘤标本中cd-31和ki-67的表达情况,并采用末端标记法(tdt-mediateddutpnickendlabeling,tunel)检测各组肿瘤标本中细胞凋亡的情况。结果:本研究制备的ptx-nps的外观呈球形结构,平均粒径约168nm,粒径分布均匀,具有初始快速释放而随后缓慢而持续释放药物的特点。mtt试验研究结果表明,空载体pcec聚合物纳米颗粒没有明显的细胞毒性作用;ptx-nps的体外细胞毒性随着药物浓度的增大而增大,并且在四个不同的时辰点给药ptx-nps溶液(ptx浓度相同),细胞活性呈现出逐渐递增的趋势:22:00<17:00<12:00<07:00。体内抗肿瘤作用研究表明,ptx-nps溶液组和ptx注射液组的肿瘤抑制率均明显高于对照组(p<0.01),并且两者均在22:00给药时的肿瘤抑制率最大,其数值分别为84.36%和68.84%(p<0.05)。此外,治疗组的cd-31和ki-67的表达均呈现出递减的趋势:07:00>12:00>17:00>22:00;治疗组的细胞凋亡数呈现出递增的趋势:07:00<12:00<17:00<22:00。并且,在22:00给药时,PTX-NPs溶液组的CD-31和Ki-67的表达均比PTX注射液组低(P<0.05),细胞凋亡数比PTX注射液组高(P<0.05)。小动物18F-FDG PET/CT检查结果显示,在四个不同时辰点(07:00、12:00、17:00和22:00)给药,对照组的SUVmax值分别为:2.15±0.23,2.10±0.20,2.5±0.25和2.12±0.18。PTX注射液组的SUVmax值分别为:1.44±0.44,1.26±0.11,1.15±0.06和0.83±0.06。PTX-NPs溶液组的SUVmax值分别为:1.14±0.09,0.97±0.07,0.86±0.04和0.58±0.03。结论:1.本实验通过开环聚合法成功制备出PCEC聚合物,并将其制备成纳米颗粒,其毒性相对较低,且该纳米颗粒能比较容易地被肿瘤细胞摄取,是一种比较理想的、安全的药物载体。2.通过薄膜分散法成功制备出PTX-NPs,外观呈均匀球形,具有良好的载药率、包封率和药物释放特性;其粒径较小,且呈单分散分布,非常适合静脉给药。3.PTX-NPs的体外细胞毒性随着药物浓度的增大而增大,并具有时辰依赖性。4.在体内抗肿瘤作用研究中发现,PTX-NPs时辰给药对肺癌表现出显著的抑制作用,具有协同效应,并在15HALO给药时其抗肿瘤作用达到最佳,其机制与抑制肿瘤血管的生成、肿瘤细胞的增殖和促进细胞凋亡有关。