酶敏感实体瘤复合靶向HPMA接枝聚合物给药系统的研究

对于抗癌药物高分子靶向给药系统的研究，在寻找高效的靶向基团的同时，延长高分子载体的血液循环时间，提高其对肿瘤部位的EPR效应也至关重要。本课题拟构建酶敏感的实体瘤复合靶向HPMA接枝聚合物给药系统，以5-氟脲嘧啶、格尔德霉素为模型药物，通过酶敏感间隔基连接线性聚合物以提高分子量，延长血液循环时间，从而提高其对肿瘤的EPR效应；同时，利用半乳凝素-3配体对肿瘤细胞的主动靶向性，载带药物进入实体瘤组织和细胞，从而提高高分子聚合物主动靶向给药系统的肿瘤细胞靶向性，以减小副作用，提高疗效。本课题将系统研究酶敏感复合靶向接枝聚合物的合成条件及方法，体外释药规律及降解特性；在此基础上，进一步研究其对肿瘤细胞的毒性及作用机理，荷瘤动物体内分布、肿瘤靶向性及药效学，并对其在动物体内的毒性进行初步评价。为基于EPR效应和主动靶向机理的实体瘤靶向给药系统的深入研究提供理论依据及新的方法和手段。

水溶性N-(2-羟丙基)甲基丙烯酰胺 [N-(2-Hydroxypropyl)-mathacrylamide, HPMA] 聚合物是一种具有生物相容性的无毒的合成高分子材料，其被用作各种抗癌药物载体的研究已经有三十多年的历史。针对如何提高HPMA聚合物–药物接合物的抗癌活性，目前的研究主要集中在提高聚合物分子量或引入肿瘤靶向配体。本课题通过以上两种策略的联合应用成功构建了酶敏感的实体瘤复合靶向HPMA接枝聚合物给药系统，通过以酶敏感的GFLG和可还原降解的二硫键（GFLG-S-S）为间隔基，将若干条链末端为PDS的半遥爪HPMA聚合物链接枝至含SH的HPMA聚合物主链，合成得接枝聚合物分子量可达110 Kd。在木瓜蛋白酶和还原性谷胱甘肽作用下，能够迅速降解为可通过肾脏代谢的小分子聚合物。细胞摄取结果表明，与不含叶酸的HPMA接枝聚合物（GP）和叶酸修饰与未修饰的低分子量线性聚合物（20Kd， P-FA和P）相比，叶酸修饰的HPMA接枝聚合物（GP-FA）有最高的细胞摄取量。这归因于GP-FA的摄取途径包括叶酸介导的内吞途径，能量依赖性内吞途径、小窝蛋白以及网格蛋白依赖性内吞途径和巨胞饮途径，这种多途径、多通路的摄取方式使得GP-FA的细胞摄取量明显高于其他聚合物。同时，活体成像结果表明，GP-FA的肿瘤蓄积量明显高于P，P-FA和GP，表明分子量的增大和靶向配体叶酸的引入可协同提高HPMA聚合物的肿瘤蓄积。在此基础上，以半乳凝素-3配体修饰聚合物，比较配体修饰量和不同分子量对载体体外细胞和体内肿瘤摄取及抑制效果，结果表明：增加配体修饰量可增加载体的体外细胞摄取；而分子量和配体修饰对聚合物的体内肿瘤靶向均起到重要作用。课题按照原计划进行。在Biomaterials (IF 7.404), Molecular Pharmaceutics (IF 4.75) 等杂志发表或待发表SCI收录论文7篇；以第二排名获得四川省科技进步奖1项；培养在读硕士3人，毕业4人，在读博士3人，毕业1人。为基于EPR效应和主动靶向机理的实体瘤靶向给药系统的深入研究提供理论依据及新的方法和手段。