逆转肿瘤多药耐药的“双联”药物输送体系

Chemotherapy was the treatment of choice in cancers. However, it had been limited, mostly because of multidrug resistance (MDR). In this project S-S-band linked cyclodextrin was activated and links with spermine to form backbone. The target groups of peptides, drugs and antibodies are conjugated to the polymer surface to form the smart vectors. The siRNA was firstly took into cancer cells to control the peptides of MDR. It would increase the function of MDR2 to DMR6 and decrease the works of MDR1. So that the P-gp proteins were change and the pathway of drug and therapy gene into the tumor cells were changed. Secondly, the smart vector took the drug and therapy went to the cancer cells using the new pathway. It was a dual therapy system and was a new strategy that controlled the MDR using biological method and would adjust the p-gp proteins. In this way it could delivery drug and express therapy gene stably, increased the concentration of drug in targeting tissue, decreased the side-effect of drug, and could improve the bioavailability of drug and gene. Finally to realize the dual therapy of drug and gene for cancer therapy with enhanced therapeutic effect, reverse the multidrug resistance and therapy cancers.

在肿瘤临床治疗中肿瘤细胞产生的多药耐药症状是肿瘤化疗药物效果不佳、预后不良的重要因素。本研究用双硫结合的环糊精为基本单元，将精胺及衍生物通过共价结合形成具有规整交替结构的聚合物母体材料，在载体材料表面用具有功能性的靶向短肽、抗体、核定位信号等进行键合或包裹构成靶向载体材料。研究先用靶向载体携带siRNA对MDR家族蛋白进行干扰，通过生物调控作用，强化原来作用较弱的亚族蛋白，相对降低MDR-1的作用。再用载体材料携带的药物和基因"双联"药物输送体系进行给药，将药物和基因定点导入目标组织。研究将以多种耐药细胞为研究对象，对其进行持续稳定的靶向释放化疗药物、表达治疗基因。将构建小鼠耐药模型，进行 siRNA干扰后的"双联"给药研究。此"双联"给药体系将增加药物浓度，降低药物的毒副作用，提高药物生物利用度，具有逆转多药耐药性特性。

本研究构建了三种新型的载体材料：以树枝状的聚乙二醇为母体，通过双硫键结合低代PAMAM，制备结构可翻转且具有还原响应性的载体材料，外侧用双硫键连接多个低代数的树枝状聚合物，通过点击反应再连接靶向胰腺癌细胞的功能短肽；以支链聚乙二醇为母核链接普朗尼克（Pluronic），偶合低分子量的聚乙烯亚胺，制备一种耗竭ATP的纳米胶束；以γ-羟丙基-环糊精为主体，金刚烷偶合阿霉素（Ada-DOX）为客体，自组装成具有主客体性能的超分子聚合物，这些功能性的药物基因载体材料均为首次报道的材料。用多种实验方法对携带药物和核酸的载体材料进行较为准确的微结构表征，特别是用小角X-衍射技术对层层组装的结构进行表征，用微共聚焦显微镜技术证明药物和核酸的内外层结构，对纳米微球结构进行精准测定。以阿霉素、紫杉醇、替加氟、吉非替尼、吉西他滨、5-氟尿嘧啶、索拉菲尼、吉非替尼等化疗药物为模型治疗药物，对p-gp, Bax, miR-34a, Bcl-2, P53, PLK-1等siRNA等进行了协同治疗的研究。结果表明这些载体材料通过结构翻转均可以有效地携带药物和核酸的载体材料，并进行体内外的药物输送。.针对所研究的疾病，分别在MCF-7, MCF-7/ADR, Panc-1, Hek-293, Hela, HCT-8/T和LM3等细胞株上进行体外研究，特别是对协同载药体系如何利用siRNA 的作用，对相关蛋白进行调控抑制，使化疗药物更好地发挥作用。故对nur77, Bcl-2, Survivin, Caspase-3, C-PARP等细胞因子进行了测定。研究首次对载体材料及携带药物和RNA进行了细胞基因序列分析。选择A2780/T暴露于PTX、PCC/PTX、PCC/PTX/s，选择了一定浓度的siRNA进行实验，模拟体内给药实验过程，收集了不同细胞代的RNA进行测序。用STRING和GeneMANIA两个数据库进行分析，初步探讨各基因间的关系，测序结果发现其有显著变化的基因，表明基因组的变化与模型药物存在一定的相关性。. 在体内研究中，选用选用了Panc-1, Hek293, Hela, HCT-8/T 和LM3等肿瘤细胞模型，用药物和治疗型siRNA进行协同给药，研究结果表明，协同用药组可以较为有效抑制肿瘤的生长。同时，对肿瘤组织的相关的蛋白Ki67, TUNEL, Nur77, Bcl