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紫杉醇(PTX)被广泛用于乳腺癌、非小细胞肺癌等实体肿瘤的一线治疗。但紫杉醇水溶性差,须将无水乙醇和聚氧乙基代蓖麻油作为溶媒,但易引发严重的过敏反应,限制了其临床使用。为克服紫杉醇的水溶性差及实现肿瘤靶向控释,诸多紫杉醇的新型制剂应运而生。其中,氧化还原型纳米紫杉醇胶束制剂利用肿瘤细胞内外及肿瘤细胞与正常细胞之间的氧化还原电位差,可实现高效的肿瘤细胞内药物触发释放。减少血液循环或正常细胞内的药物泄漏,降低相关的药物毒副作用。目的:本研究以一种选择性氧化还原型紫杉醇纳米制剂[P(PEGMEA)-co-P(PDPHEMA)-g-PTX]作为研究对象,通过体内外实验评价其作用于乳腺癌细胞株和动物模型的效果,为该新型紫杉醇的临床应用提供实验依据。方法:(1)以生理盐水稀释成不同浓度梯度的二硫键紫杉醇处理乳腺癌MCF-7细胞株,24h后,MTT法测定MCF-7细胞生长抑制情况,并绘制浓度抑制率曲线,摸索其IC50。将MCF-7、MDA-MB-231,MCF-10A及U937共4种细胞系分别按照空白对照组:共聚物,阳性对照组:紫杉醇(PTX),给药组:二硫键紫杉醇纳米制剂。24h后用MTT法检测细胞生长的抑制情况。另用受试药物培养一组MDA-MB-231细胞,48h后,流式细胞仪检测细胞凋亡情况。(2)制作MCF-7裸鼠乳腺癌动物模型。选择荷瘤裸鼠18只,随机分为3组(空白基质对照组:共聚物,16mg/kg。阳性对照组:PTX,5mg/kg。给药组:二硫键紫杉醇纳米制剂,16mg/kg),并为裸鼠称重、测量瘤体大小。给药结束后检测血常规,计算肿瘤抑制率;同时,留取裸鼠心、肝、脾、瘤等脏器进行HE染色。另用同样方法培养三组裸鼠,但投药浓度为(共聚物,5mg/kg,PTX,5mg/kg;二硫键紫杉醇,5mg/kg)。(3)实验结果以均数±标准差(x±SD)表示,组间比较采用ANOVA方差分析,两组间比较用t-检验,用SPSS 18.0对组间进行统计分析,以P<0.05为统计学差异具有显著性。结果:(1)MTT试验结果显示二硫键紫杉醇纳米制剂随着浓度增加,对MCF-7细胞活力抑制作用逐渐加强,存在非常显著的剂量与效应关系,IC50=6.13μg/ml。以10μg/ml进行投药,与共聚物相比,对MCF-7细胞、MDA-MB-231细胞以及人正常乳腺细胞MCF-10A的抑制率分别为:52.4%,56.0%,22.4%(p<0.05),对U937细胞活力具有促进作用(24.3%),与10μg/ml紫杉醇组相比,对不同细胞的抑制率差异无统计学意义。二硫键紫杉醇与紫杉醇具有诱导MDA-MB-231细胞凋亡的作用。(2)体内试验中,共聚物对照组和二硫键紫杉醇组裸鼠状态较好。紫杉醇组裸鼠在给药2周后精神状态开始萎靡,活动量减少并出现2只裸鼠死亡。(1)表观药物浓度相同时,紫杉醇对照组和二硫键紫杉醇给药组肿瘤生长被抑制,分别为:3590±877、4125±792mm3;瘤重分别为:3.62±1.0、4.58±0.9g。(2)实际紫杉醇含量相同,PTX组为:1936±399mm3,二硫键紫杉醇组为:1637±371 mm3。紫杉醇及二硫键紫杉醇组瘤体重量均为2.00±0.18g,抑瘤率为33.7%。二硫键紫杉醇无明显骨髓抑制。HE染色组织切片显示:肿瘤组织可见明显坏死区域,心肺肾无明显改变,肝、脾见少量炎细胞浸润,二硫键紫杉醇组与紫杉醇组对肿瘤组织杀伤方面在病理学上未见明显差别。结论:二硫键紫杉醇为水溶性药物,无需聚氧乙基代蓖麻油和乙醇作为溶媒,消除了过敏反应。二硫键紫杉醇纳米制剂对乳腺癌MCF-7细胞活力具有非常显著的抑制作用,其抑制作用具有浓度依赖性。二硫键紫杉醇与PTX均明显抑制乳腺癌细胞增殖,对巨噬细胞U937具有免疫促进作用,可诱导MDA-MB-231细胞凋亡。在体内实验中,在取得与紫杉醇相同的抑瘤效果时,二硫键紫杉醇组的紫杉醇含量更低。在达到最佳有效浓度后,再加大二硫键紫杉醇的浓度并不能明显提高抑瘤效果。其抑制性作用主要集中于肿瘤组织,毒副作用低。