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传统的化疗方法在针对恶性肿瘤的治疗中占有重要地位，因其能随血液到达全身各部位，从而一定程度上抑制了肿瘤的转移和复发。但由于游离的化疗药物易于被代谢清除及对正常组织产生毒性，会严重影响化疗后患者的生存质量。因此，为了提高化疗药物在肿瘤部位的蓄积，减少在正常组织中的分布，通过纳米技术将化疗药特异性递送至肿瘤部位是目前抗肿瘤领域研究的热点。
传统的纳米载体因其缺乏靶向性，难以跨越如血脑屏障类的组织屏障，从而难以浓集于肿瘤部位，不能达到有效的治疗浓度。于是，近年来，在纳米载体上修饰靶向配体来提高靶向性和跨血脑屏障的研究日益受到重视。脂质体因其毒性低、生物可降解、能同时递送亲水性和疏水性药物、易于修饰等特点，是最为常用的纳米载体之一。目前已经有紫杉醇、阿霉素、伊立替康等脂质体应用于临床。但是，目前脂质体存在很多问题，如研究发现，脂质体中必不可少的主要成分胆固醇，能通过激活“补体激活相关的类过敏反应”导致心肺高压等副作用。不仅如此，大多数化疗药物及递药系统都仅仅针对肿瘤细胞本身，单一化疗药往往忽视了肿瘤生长所形成的微环境。肿瘤微环境是一个极其复杂的组织，肿瘤细胞能通过“驯服”微环境内其他细胞使其成为自己的“帮凶”，造成免疫抑制的微环境，并导致肿瘤多药耐药，从而限制了化疗药的治疗效果。于是，近年来有学者尝试在脂质体等纳米载体上，修饰免疫调节分子与化疗药同时递送到肿瘤部位，从而解除免疫抑制的微环境，改善耐药情况，提高抗肿瘤效率。而且，通过修饰靶向配体来增加肿瘤靶向及修饰免疫调节剂来改善肿瘤微环境的方法，都涉及了多个复杂的化学合成步骤，难以实现临床转化。于是。研发能够同时递送针对肿瘤细胞和肿瘤微环境的新型载药系统是目前肿瘤治疗的迫切需要。
基于上述问题，本文利用人参皂Rg3与胆固醇有着相类似的甾体结构(脂质体膜材可能性)，亲水端携带葡萄糖基侧链等良好的理化性质(主动靶向能力)，以及其良好的抗癌活性(与所载化疗药协同抗癌能力)，首次将其替代胆固醇成为脂质体膜材，构建了基于人参皂苷Rg3的新型多功能脂质体，通过包载化疗药物紫杉醇，以脑胶质瘤和耐药乳腺癌肿瘤为疾病模型，考察了其通过增加肿瘤靶向性、跨血脑屏障、调节和激活免疫微环境，从而实现良好的抗肿瘤效果的目的。
首先，用薄膜水化法制备了载紫杉醇的新型人参皂苷Rg3脂质体(Rg3-PTX-LPs)，并对其粒径、电位、分散系数、稳定性等理化性质进行表征，再用高效液相色谱法测定其载药量和包封率。实验结果表明，Rg3-PTX-LPs的粒径、电位、包封率载药量和稳定性均优于传统胆固醇脂质体。
其次，考察了新型人参皂苷Rg3脂质体对脑胶质瘤的治疗作用和机制。采用MTT法及凋亡实验来考察药物及载药脂质体对大鼠脑胶质瘤细胞的体外毒性情况。实验结果显示载紫杉醇的新型人参皂苷Rg3脂质体(Rg3-PTX-LPs)比传统胆固醇脂质体(C-PTX-LPs)的细胞毒性更强，且显著促进了肿瘤细胞的晚期凋亡。通过提取小鼠骨髓源性巨噬细胞(BMDM)及培养和诱导极化，构建体外模拟肿瘤微环境的模型，考察Rg3-PTX-LPs对巨噬细胞的调节作用。实验结果显示，Rg3-PTX-LPs能将促进肿瘤增殖的M2巨噬细胞诱导成抗肿瘤的M1型巨噬细胞。通过流式细胞仪及激光共聚焦法测定了Rg3脂质体的体外靶向能力及肿瘤穿透能力均强于传统胆固醇脂质体。体内小动物活体成像实验也表明Rg3脂质体有较传统脂质体更强的脑肿瘤靶向能力。体内药效实表明，与对照组相比，Rg3-PTX-LPs可以通过激活体内脑胶质瘤中的免疫微环境，促进T细胞免疫应答，上调CD8+T细胞群，增加M1/M2比率并同时降低Treg和MDSC，显著延长了荷C6小鼠的中期生存期，是对照组的2.6倍。
最后，考察了新型人参皂苷Rg3脂质体抗乳腺癌耐药的作用和机制。采用MTT法及凋亡实验来考察药物及载药脂质体对MCF-7/T的体外毒性情况。实验结果显示Rg3-PTX-LPs增加了MCF-7/T细胞对紫杉醇的敏感性，其IC50值较PTX组降低了近4倍。凋亡实验显示，Rg3-PTX-LPs组的凋亡率为PTX组的近4倍。通过在体外模拟肿瘤微环境调节TAM实验中，Rg3-PTX-LPs能够调节TAM能显著将M2型巨噬细胞诱导为M1型巨噬细胞。在体外调节PD-L1实验中，游离Rg3及Rg3脂质体均能下调PD-L1的表达，且Rg3脂质体的下调作用强于游离Rg3。体内抗乳腺癌耐药的作用与调节肿瘤微环境的情况研究表明，与PTX组相比，Rg3-PTX-LPs组抗肿瘤效果最强，肿瘤的生长缓慢，甚至无明显增长趋势。Tunnel实验结显示，Rg3-PTX-LPs能够显著促进耐PTX的乳腺癌肿瘤组织凋亡和坏死。对治疗后小鼠肿瘤组织微环境进行分析发现，Rg3-PTX-LPs能一定程度上调节肿瘤微环境，抑制肿瘤新生血管的生成及减少肿瘤相关成纤维细胞的表达。
综上所述，本文所构建的基于人参皂苷Rg3脂质体，是一种稳定性良好，具有较强肿瘤靶和跨血脑屏障能力，同时能与所载化疗药物发挥协同作用，调节并激活肿瘤免疫抑制微环境进改善肿瘤耐药，从而发挥良好的抗肿瘤效果。
传统的纳米载体因其缺乏靶向性，难以跨越如血脑屏障类的组织屏障，从而难以浓集于肿瘤部位，不能达到有效的治疗浓度。于是，近年来，在纳米载体上修饰靶向配体来提高靶向性和跨血脑屏障的研究日益受到重视。脂质体因其毒性低、生物可降解、能同时递送亲水性和疏水性药物、易于修饰等特点，是最为常用的纳米载体之一。目前已经有紫杉醇、阿霉素、伊立替康等脂质体应用于临床。但是，目前脂质体存在很多问题，如研究发现，脂质体中必不可少的主要成分胆固醇，能通过激活“补体激活相关的类过敏反应”导致心肺高压等副作用。不仅如此，大多数化疗药物及递药系统都仅仅针对肿瘤细胞本身，单一化疗药往往忽视了肿瘤生长所形成的微环境。肿瘤微环境是一个极其复杂的组织，肿瘤细胞能通过“驯服”微环境内其他细胞使其成为自己的“帮凶”，造成免疫抑制的微环境，并导致肿瘤多药耐药，从而限制了化疗药的治疗效果。于是，近年来有学者尝试在脂质体等纳米载体上，修饰免疫调节分子与化疗药同时递送到肿瘤部位，从而解除免疫抑制的微环境，改善耐药情况，提高抗肿瘤效率。而且，通过修饰靶向配体来增加肿瘤靶向及修饰免疫调节剂来改善肿瘤微环境的方法，都涉及了多个复杂的化学合成步骤，难以实现临床转化。于是。研发能够同时递送针对肿瘤细胞和肿瘤微环境的新型载药系统是目前肿瘤治疗的迫切需要。
基于上述问题，本文利用人参皂Rg3与胆固醇有着相类似的甾体结构(脂质体膜材可能性)，亲水端携带葡萄糖基侧链等良好的理化性质(主动靶向能力)，以及其良好的抗癌活性(与所载化疗药协同抗癌能力)，首次将其替代胆固醇成为脂质体膜材，构建了基于人参皂苷Rg3的新型多功能脂质体，通过包载化疗药物紫杉醇，以脑胶质瘤和耐药乳腺癌肿瘤为疾病模型，考察了其通过增加肿瘤靶向性、跨血脑屏障、调节和激活免疫微环境，从而实现良好的抗肿瘤效果的目的。
首先，用薄膜水化法制备了载紫杉醇的新型人参皂苷Rg3脂质体(Rg3-PTX-LPs)，并对其粒径、电位、分散系数、稳定性等理化性质进行表征，再用高效液相色谱法测定其载药量和包封率。实验结果表明，Rg3-PTX-LPs的粒径、电位、包封率载药量和稳定性均优于传统胆固醇脂质体。
其次，考察了新型人参皂苷Rg3脂质体对脑胶质瘤的治疗作用和机制。采用MTT法及凋亡实验来考察药物及载药脂质体对大鼠脑胶质瘤细胞的体外毒性情况。实验结果显示载紫杉醇的新型人参皂苷Rg3脂质体(Rg3-PTX-LPs)比传统胆固醇脂质体(C-PTX-LPs)的细胞毒性更强，且显著促进了肿瘤细胞的晚期凋亡。通过提取小鼠骨髓源性巨噬细胞(BMDM)及培养和诱导极化，构建体外模拟肿瘤微环境的模型，考察Rg3-PTX-LPs对巨噬细胞的调节作用。实验结果显示，Rg3-PTX-LPs能将促进肿瘤增殖的M2巨噬细胞诱导成抗肿瘤的M1型巨噬细胞。通过流式细胞仪及激光共聚焦法测定了Rg3脂质体的体外靶向能力及肿瘤穿透能力均强于传统胆固醇脂质体。体内小动物活体成像实验也表明Rg3脂质体有较传统脂质体更强的脑肿瘤靶向能力。体内药效实表明，与对照组相比，Rg3-PTX-LPs可以通过激活体内脑胶质瘤中的免疫微环境，促进T细胞免疫应答，上调CD8+T细胞群，增加M1/M2比率并同时降低Treg和MDSC，显著延长了荷C6小鼠的中期生存期，是对照组的2.6倍。
最后，考察了新型人参皂苷Rg3脂质体抗乳腺癌耐药的作用和机制。采用MTT法及凋亡实验来考察药物及载药脂质体对MCF-7/T的体外毒性情况。实验结果显示Rg3-PTX-LPs增加了MCF-7/T细胞对紫杉醇的敏感性，其IC50值较PTX组降低了近4倍。凋亡实验显示，Rg3-PTX-LPs组的凋亡率为PTX组的近4倍。通过在体外模拟肿瘤微环境调节TAM实验中，Rg3-PTX-LPs能够调节TAM能显著将M2型巨噬细胞诱导为M1型巨噬细胞。在体外调节PD-L1实验中，游离Rg3及Rg3脂质体均能下调PD-L1的表达，且Rg3脂质体的下调作用强于游离Rg3。体内抗乳腺癌耐药的作用与调节肿瘤微环境的情况研究表明，与PTX组相比，Rg3-PTX-LPs组抗肿瘤效果最强，肿瘤的生长缓慢，甚至无明显增长趋势。Tunnel实验结显示，Rg3-PTX-LPs能够显著促进耐PTX的乳腺癌肿瘤组织凋亡和坏死。对治疗后小鼠肿瘤组织微环境进行分析发现，Rg3-PTX-LPs能一定程度上调节肿瘤微环境，抑制肿瘤新生血管的生成及减少肿瘤相关成纤维细胞的表达。
综上所述，本文所构建的基于人参皂苷Rg3脂质体，是一种稳定性良好，具有较强肿瘤靶和跨血脑屏障能力，同时能与所载化疗药物发挥协同作用，调节并激活肿瘤免疫抑制微环境进改善肿瘤耐药，从而发挥良好的抗肿瘤效果。