以肿瘤细胞弱酸性基质为靶点的抗肿瘤药物控释系统

抗肿瘤药物对健康组织和正常细胞的高毒性、对肿瘤组织和细胞的非定位性，以及肿瘤细胞对化疗药物的耐受性是抗肿瘤药物治疗的最大屏障，也是肿瘤药物治疗失败的根本原因。根据短时间高剂量地在肿瘤部位释放药物，克服肿瘤细胞的多抗药性的策略，以及大部分肿瘤细胞的微环境具有弱酸性的生物学特性，本项目将开展以肿瘤细胞微环境为靶点的pH响应性抗癌药物控释体系。通过分子设计、合成和组装，构建具有纳米微通道的抗肿瘤药物的微载体，再进一步通过分子间相互作用，将在血液以及正常细胞的环境下稳定存在的亲水壳层覆盖于微载体表面，形成核-壳-冠的药物控释体系。当药物控释体系到达肿瘤细胞外基质时，在弱酸性环境下脱去亲水冠层，并通过微载体的纳米通道快速、高剂量地释放出抗癌药物。与此同时，暴露出的壳层的阳离子将使微载体高效地粘附于肿瘤细胞表面，经胞吞进入细胞内，在核内体和溶酶体内进一步降解或解离，释放出抗肿瘤药物。

抗肿瘤药物对健康组织和正常细胞的高毒性、对肿瘤组织和细胞的非定位性，以及肿瘤细胞对化疗药物的耐受性是抗肿瘤药物治疗的最大屏障，也是肿瘤药物治疗失败的根本原因。本项目开展了以肿瘤细胞微环境为靶点的pH响应性抗癌药物控释体系。主要开展了三方面的研究：含缩醛键的对肿瘤微酸环境敏感的抗肿瘤药物控释系统、具有核-壳-冠结构的pH敏感型抗肿瘤药物控释载体系统的研究，以及同轴电喷方法制备核-壳结构纳米尺度抗肿瘤药物控释系统。其中，利用酸敏感缩醛超支化聚合物，制备得到多微孔微球载体，考察了抗肿瘤药阿霉素的载释药特性。制备了2类壳聚糖改性高分子，通过组装，构建了具有核-壳-冠结构的pH敏感型抗肿瘤药物控释载体系统。该类载体对肿瘤组织的弱pH具有明显的响应性释药特性，比游离的抗肿瘤药物表现出更大的细胞毒性。项目研究中，利用我们提出的 “三层同轴电喷-去模板法”，制备得到了包载抗肿瘤药物的纳米载体控释系统。详细研究了载体系统的制备、性质，细胞生物学特性和载释药的行为。发现用电喷方法制备得到纳米微球载体系统对抗肿瘤药物紫杉醇的载药量可高达50%，包载率高达70%。该纳米载药系统可通过包吞，有效进入肿瘤细胞内，达到抗肿瘤的目地。