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恶性肿瘤是严重危害我国人民生命健康的重大疾病,多药耐药(Multidrugresistance,MDR)是肺癌临床治疗失败的主要原因之一。核酸药物与临床化疗药物的结合治疗,为逆转肿瘤MDR提供了新思路,但高效、安全的核酸与化疗药物共输送载体仍是逆转肿瘤MDR最具挑战性的课题之一。 本文合成了普朗尼克P85-聚乙烯亚胺共聚物(P85-PEI),并制备了可共输送化疗药物紫杉醇(PTX)及核酸药物SurvivinshRNA(shSur)的基于P85-PEI的纳米载药系统(PTPNs),初步评价了其逆转肺癌耐药的潜力,通过引入靶向配体iRGD制备了iRGD介导的基于P85-PEI的共输送纳米载药系统(iPTPNs),初步评价了其在抗肺癌耐药治疗方面的潜在应用价值。 首先利用N,N-羰基二咪唑(CDI)活化P85的端羟基,再与PEI的末端伯胺连接合成了P85-PEI共聚物。通过1HNMR及分子量检测确定了P85-PEI的结构,发现约90%的P85与PEI按照1∶1的比例进行连接,相对分子量为6.8kDa。在P85-PEI中掺入D-α-生育酚酸聚乙二醇1000琥珀酸(TPGS)制备了可同时包载PTX及shSur的共输送纳米载药系统,通过对其核酸压缩能力、粒径、ζ电位、包封率、载药量及释药特性等的研究考察了PTPNs的理化特性。结果显示,当载体材料与shSur质量比≥2时,PTPNs可完全压缩shSur,并形成粒径在160nm以下,电荷在30mV左右的纳米复合物,其载药量为1.92%,包封率为95.86%,在模拟肿瘤细胞内环境中可快速、有效地释放药物。 将PTPNs用于肺癌A549细胞及其耐PTX的A549/T细胞研究中,对细胞摄取、转染效率及细胞毒性进行了考察,并深入探究其对耐药细胞周期、谷胱甘肽转移酶(GST)活性、Survivin蛋白表达及细胞凋亡的影响。实验结果表明,PTPNs可有效输送PTX及shSur进入细胞,并增加两种分子在耐药细胞中的蓄积,在抑制GST活性的同时,显著下调Survivin蛋白,降低耐药细胞凋亡阈值,增加PTX对耐药肿瘤细胞的有丝分裂抑制作用,从而产生更强的细胞毒作用。在构建了耐药性肺癌肿瘤模型的基础上,初步考察了PTPNs的抗肿瘤及抗耐药作用机理。实验结果显示,PTPNs明显延长了PTX及shSur在荷A549/T肿瘤裸鼠体内的滞留时间,具有较好的抗肿瘤效果及较高的安全性。 为解决普朗尼克介导的纳米输送系统在抗肿瘤耐药研究中穿透肿瘤组织能力差的问题,本文在PTPNs中又引入可靶向肿瘤细胞及肿瘤新生血管内皮细胞表面Integrinαvβ3/β5受体及Neuropilin-1受体的iRGD配体。通过将TPGS末端羟基活化并与iRGD的伯氨基连接形成了iRGD-TPGS共聚物,并掺入PTPNs形成iRGD介导的基于P85-PEI的共输送纳米载药系统(iPTPNs)。通过对iPTPNs的核酸压缩能力、粒径、ζ电位、包封率、载药量、释药特性、体外细胞摄取及转染效率等研究发现,iRGD的掺入对该共输送系统的理化性质及体外特性无明显影响。体内研究结果显示,与PTPNs相比,iPTPNs显著增加了PTX及shSur在荷A549/T肿瘤裸鼠瘤内的蓄积及滞留时间,显著下调Survivin蛋白表达并增加PTX的凋亡作用。体内药效及安全性实验显示,与Taxol(@)组和PTPNs比较,iPTPNs分别降低肿瘤体积87.27%和62.56%,且未产生明显毒性。 以上研究结果表明,基于P85-PEI的靶向共输送纳米载药系统能实现高效、安全的耐药肿瘤靶向治疗,在逆转肺癌耐药治疗中有明显的潜在应用价值。