核定位信号和叶酸修饰的细胞核内递药胶束的构建及肿瘤靶向功能研究

主动靶向胶束作为一种新型的药物传递系统越来越受到人们的重视，其研究具有很大的理论意义和应用价值。本项目拟构建核定位信号和叶酸修饰胆固醇-乙二醇壳聚糖的递药胶束，实现肿瘤细胞核作用位点药物的高效传递。该系统的构建思路是通过载体参数的调控保证载药系统在血液中的稳定运送；应用载体中的叶酸分子实现肿瘤靶向和受体介导内吞作用；借助亲水链段的乙二醇壳聚糖游离氨基质子化加速载药胶束从内体-溶酶体的逃逸；继而通过核定位信号介导实现细胞核内药物的富集。通过实验优化载体材料分子参数和制备方法，以期获得包封率高、粒径大小可控、体系稳定性佳的给药系统。用荧光探针6-香豆素为模型药物，用跨学科的研究手段阐明新型胶束的细胞摄取、入胞和入核作用机理；以阿霉素为模型药物，探讨载药胶束的递药性能和肿瘤靶向功能；初步评价载体材料的生物安全性。该新型载体和给药系统将为研究高效、低毒、细胞核靶向制剂的研究提供新方法和新思路。

由于肿瘤化疗药物缺乏有效的靶向性，因而出现治愈率低、毒副作用大等问题。本项目拟构建新型主动靶向肿瘤细胞核的载药胶束给药系统。应用两种不同分子量的乙二醇壳聚糖作为亲水性聚合物骨架，胆固醇作为疏水基团，合成得到两亲性胆固醇-乙二醇壳聚糖（CHGC）聚合物。利用核定位信号（NLS）和叶酸（FA）作为靶向物质，合成得到核定位信号和叶酸修饰胆固醇-乙二醇壳聚糖（NFCHGC）聚合物。通过对不同取代度的聚合物，进行比较和优化聚合物分子结构参数和制备方法，制得粒径大小可控、体系稳定的聚合物胶束。以抗肿瘤药物阿霉素为模型药物、疏水性物质6-香豆素为荧光探针，利用乳化-溶剂蒸发法制备载药胶束。采用四甲基氮唑蓝（MTT）法研究载阿霉素纳米胶束对A549细胞、HepG2细胞、HeLa细胞和KB细胞的毒性作用。用细胞质和细胞核试剂盒，研究载6-香豆素胶束在叶酸受体表达阳性的HeLa细胞中细胞质和细胞核中的分布。利用激光共聚焦显微镜（CLSM）和流式细胞仪研究载药胶束在肿瘤细胞中的入胞方式、入核过程、内体-溶酶体中的逃逸状况以及作用机制。建立荷KB细胞（叶酸受体表达阳性）瘤裸鼠模型，评价载6-香豆素胶束在动物中的分布。通过体外溶血实验、小鼠体内的血液及血生化检验，初步评价空白胶束的生物安全性。研究载阿霉素胶束对荷KB瘤裸鼠的组织分布和抗肿瘤作用效果。结果显示，新合成NFCHGC聚合物具有低毒、生物相容性好等特性，载阿霉素NFCHGC胶束能够明显增加在叶酸受体表达阳性肿瘤细胞的毒性作用和细胞摄取，实现内体-溶酶体中的快速逃逸，药物在细胞核中的富集，以及达到动物体内靶部位的高效输送，显著抑制荷KB瘤裸鼠肿瘤的生长，降低阿霉素的毒副作用。本项目完成论文7篇，其中SCI收录4篇，参加国内学术会议3次，协助指导硕士研究生2名，已毕业1名。