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近年来,纳米颗粒已被证明可以显著提高药物的溶解度,减轻抗肿瘤药物的系统毒性,最终提高治疗效果。重要的是,纳米颗粒能够通过增强的通透性和保留(enhanced permeability and retention,EPR)效应被动地靶向至实体肿瘤组织。然而,低EPR效应的频繁发生,尤其是在临床治疗中,影响了依赖EPR效应的纳米颗粒的递送,导致药物在实体肿瘤内积累不足。因此,如何通过合理设计纳米颗粒来提高药物的生物利用度引起了极大的研究兴趣。由于肿瘤微环境中特异性酶的多样性,酶响应性纳米颗粒已成为设计智能药物递送系统的良好候选。众所周知,基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)在细胞外基质降解中不可或缺。在正常细胞中,MMPs起着沉默的作用,而在肿瘤细胞中,MMPs是活跃的、过表达的,在肿瘤的侵袭和转移中起着至关重要的作用。因此,MMPs可作为肿瘤治疗的特异性靶点。致孔肽(pore-forming peptide,PFPep)是一种线性阳离子肽,能通过自组装插入脂质双分子层中,形成促使药物释放的通路。纳米颗粒表面可用亲水性的聚合物聚乙二醇(polyethylene glycols,PEG)覆盖,以延长纳米载体在体内的循环时间。然而,多项研究报道了这种防护层会阻碍药物释放和细胞摄取。为了解决这些问题,已经研究出了可分离的PEG结合物和在MMPs下可切割的PEG-PFPep结合物(Enzyme-activated PEG-PFPep conjugate,EP)。基于这些事实,以阿霉素(doxorubicin,DOX)为模型药物,脂质体(liposome,LP)为载体,将MMPs可切割的PEG-PFPep结合物修饰于脂质体的表面,制备一种新的多功能脂质载体。并对其粒径、多分散系数和包封率进行表征。使用激光共聚焦显微镜和流式细胞术考察脂质体在二维细胞内不同酶浓度条件下的细胞摄取情况。构建体外三维(3D)肿瘤模型来考察脂质体对肿瘤球的生长抑制能力。以荷瘤裸鼠为模型考察脂质体的体内分布和抗肿瘤能力。第一部分脂质体制备和表征目的:制备空白脂质体(LP和LP-EP)、载DOX脂质体(LP-DOX和LP-DOX/Di D)和EP修饰的DOX脂质体(LP-EP-DOX和LP-EP-DOX/Di D),并对这六种脂质体进行表征。方法:通过薄膜分散法将Di D包载在脂质体的疏水区域,制备空白脂质载体,利用硫酸铵梯度法将DOX包载在脂质体内水相,制备载DOX脂质体。通过一步成膜法制备酶敏感的PEG-PFPep结合物修饰的载药靶向脂质体。结果:六种脂质体粒径均一,且粒径均在80～150 nm范围内,PDI≤0.4,包封率>70%。结论:本部分成功构建了六类脂质体,其粒径、电位和包封率等均符合标准,可用于后续实验。第二部分体外二维细胞模型水平研究目的:通过测定体外二维细胞内的DOX荧光强度,对脂质体的酶敏感性能进行初步评价。方法:通过激光共聚焦显微镜和流式细胞术观察细胞内DOX的荧光强度,比较不同时间,不同酶浓度条件下的DOX荧光强度来考察制剂的酶敏感性和细胞摄取能力。结果:脂质体均可以有效释放药物,药物进入细胞质,最后集中定位在细胞核中。LP-EP-DOX在HT-1080细胞中的DOX荧光强度显著强于其他组,而且在MMPs存在下,LP-EP-DOX可以增加DOX在肿瘤细胞中的摄取。结论:本部分通过体外二维细胞模型考察制剂的细胞摄取能力,结果表明,LP-EP-DOX具有较强的酶敏感释药特性。第三部分体外三维细胞模型水平研究目的:以3D MCF-7肿瘤球为模型,考察游离DOX、LP-DOX和LP-EP-DOX对肿瘤球的抑制作用。方法:通过悬滴法构建体外3D MCF-7肿瘤球模型,将肿瘤球与制剂共孵育0～7天,通过Motic软件计算出肿瘤球的体积,比较肿瘤球的体积变化,考察制剂对肿瘤球的抑制作用。结果:无治疗组的肿瘤球以稳定的速度保持增长,DOX制剂均可以有效抑制肿瘤球生长。在MMPs的存在下,LP-EP-DOX组的肿瘤球抑制作用最强,肿瘤球体积降低到70%左右。结论:本部分通过体外3D肿瘤球模型考察制剂的抑制作用,结果表明,LP-EP-DOX具有最强的肿瘤球抑制能力以及明显的酶敏感特性。第四部分脂质体的体内抗肿瘤研究目的:以荷瘤裸鼠为模型,考察制剂在荷瘤裸鼠体内的分布情况,评价制剂在荷瘤裸鼠体内的靶向性、抗肿瘤作用和生物安全性。方法:通过小动物活体成像仪观察制剂在荷瘤裸鼠组织器官中的荧光强度,研究制剂的体内靶向性和酶敏感性。通过观察荷瘤裸鼠肿瘤体积变化和组织病理切片,考察制剂对荷瘤裸鼠的抗肿瘤增值抑制能力和全身毒性。结果:LP-EP-SCA&DIR在HT-1080肿瘤部位有更高的荧光强度,可以更好地在HT-1080肿瘤部位蓄积。LP-EP-DOX能显著抑制荷瘤裸鼠肿瘤体积生长,对荷瘤裸鼠正常组织器官未造成明显损伤。结论:本部分以荷瘤裸鼠为模型评价脂质体的抗肿瘤效果,结果表明,LP-EP-DOX表现出最强的肿瘤增殖抑制能力和显著降低的全身毒性。