用于癌症联合化疗的智能型pH敏感聚合物纳米药物载体的研究

Through integrating the combination chemotherapy of cisplatin/docetaxel with pH-sensitive materials in this project, we will synthesize novel pH-sensitive amphiphilic copolymers and prepare smart pH-sensitive nanocarriers for combination chemotherapy. Polyethylene glycol will be decorated on the surface of nanocarriers in order to prolong the blood circulation of nanocarriers; the pH-sensitive material of poly（L-histidine） will be utilized in nanocarriers for the intelligent purposes: under normal physiological pH, the targeting molecule of folate will be hidden into the layer of polyethylene glycol in nanocarriers, which disable the active targeting function of nanocarriers; but in weak acid of tumor tissue, poly（L-histidine） will be protonated and become water-soluble to exposes folate on the surface of nanocarriers, making the active targeting function open; next，nanocarriers will be easy to enter into cells via folate receptor-mediated endocytosis; poly(L-histidine) in endosome/lysosome begins to dissociate, which leads to quick intracellular drug release. Nanocarriers developed in this project will have multiple functions including active targeting, long circulation and easy to enter the cell simultaneously, and rapid intracellular drug release，which will significantly improve the anticancer effects of combination chemotherapy of cisplatin/docetaxel and reduce toxic side effects.

本项目利用顺铂/多西紫杉醇联合化疗与pH敏感材料各自的优点，拟合成出新型pH敏感两亲性共聚物，并制备出用于癌症联合化疗的载顺铂/多西紫杉醇的智能型pH敏感纳米载体。通过在载体冠层中引入聚乙二醇，获得载体在体内血液中长循环功能；将pH敏感材料聚(L-组氨酸)引入纳米载体结构中，使载体在不同pH下实现智能化变化：即在正常生理pH下，靶向分子叶酸将隐蔽于载体聚乙二醇冠层，关闭载体主动靶向功能；而在弱酸肿瘤组织，聚(L-组氨酸)发生质子化，其水溶性变强，隐蔽在聚乙二醇冠层下的靶向分子叶酸伸张出来，并暴露于载体的最外端，其主动靶向功能打开；载体再以叶酸受体介导的内吞途径易进入细胞；在酸性内涵体/溶酶体环境下, 聚(L-组氨酸)开始逐渐解离，使药物在胞内快速释放。该纳米载体将具有主动靶向、长循环与易于进入细胞，以及胞内药物快速释放多重功能，将显著提高顺铂/多西紫杉醇联合化疗的抗癌效果，降低其毒副作用。

纳米药物递送体系由于其能提高化疗药物的水溶性、稳定性，延长药物的体内半衰期，增强化疗的疗效等优点，因此受到广为关注。但是，传统纳米药物递送体系在体内输送药物过程中会遇到诸多生物屏障，导致其在体内循环时间短、细胞对其吞噬效率低等弊端，这些不利因素往往导致了化疗的疗效低而毒副作用大。针对以上所述传统纳米药物体系存在的问题，本项目设计了新型智能化pH敏感载药纳米粒，具有主动靶向、体内长循环、肿瘤细胞的高摄取，以及胞内药物快速释放多重功能，有效地提高化疗的效果而减少其毒副作用，呈现出诱人的临床应用前景。.本项目完成的研究内容包括：pH敏感材料的合成与表征，载多西紫杉醇的智能化pH敏感纳米粒制备，并系统考察了纳米粒的理化性质，如形貌、不同pH下纳米粒的粒径和Zeta电位、药物载药量、不同pH下体外释药，以及体外细胞摄取和体外细胞毒性。实验结果表明：本项目所制备纳米粒在肿瘤组织微环境以及胞内的内涵体或溶酶体的酸性条件下具有酸敏感特性。具体如下：在正常生理条件下pH 7.4，纳米粒表面mPEG2000冠层保证纳米粒的长体循环；而当纳米粒通过被动靶向方式在肿瘤组织（pH 6.8）聚集后，聚(L-组氨酸)质子化而使其水溶性变强，将所携带的靶向分子叶酸伸展于纳米粒最外端，而后以叶酸受体介导途径被细胞摄取；进入胞内，在内涵体/溶酶体酸性条件下，聚(L-组氨酸)发生解离，将负载化疗药物在胞内快速释放，高效地杀死肿瘤细胞。本项目的研究探索了癌症治疗新途径，为新一代纳米药物体系发展提供了创新思路，具有重要的学术和实际应用价值。.在项目实施过程中，共发表研究论文9篇，其中SCI收录论文7篇，中文2篇；申请国家发明专利5项；培养4名硕士研究生以及22名本科生。项目组与多家国内高校和研究所课题组建立了合作关系。