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背景:随着全球生态环境的日益恶化,人们生活节奏的加快和工作压力的日益增大,恶性肿瘤的发病率和病死率逐年增加,成为危害人类健康的头号杀手。而在所有癌症中,肺癌是导致死亡的主要原因之一,是目前第一大最常见的癌症类型。每年约有170万人死于肺癌,5年总成活率仅为15%。由于肺癌初期无症状,难以诊断,当患者被确诊为肺癌时已为晚期,手术已经无济于事。而且,肺癌治疗时常常会遇到肺癌转移和耐药性的问题。纳米递药系统包载抗肿瘤药物,能增加药物溶解性、改变药物体内分布、提高药物靶向性,从而提高治疗效果,降低不良反应发生率。目前把配体嫁接到药物或者载体上再包裹化疗药制成的微球、纳米粒等形式越来越多。然而蛋白和抗体嫁接到聚合物上工艺复杂,易于降解,在实际生产中受到限制。因此寻找新的靶头和靶点,有效地将药物传递进入细胞并逆转肿瘤耐药在药物治疗肿瘤多药耐药的过程中具有重要的意义。大多数恶性肿瘤细胞具有高代谢特征,有氧和无氧代谢并存,因此通过肿瘤细胞过表达葡萄糖转运蛋白（GLUT-1）以摄取足够的葡萄糖。所以借助氨基葡萄糖（AG）特异性识别肿瘤细胞表面的靶向分子GLUT-1,达到肿瘤靶向作用。同时,肿瘤细胞内部谷胱甘肽（GSH）浓度远大于正常细胞的含量,含有二硫键的载体在此环境中易快速断裂,快速释放包载的药物,达到较好的治疗癌症目的。基于以上,我们将构建肿瘤靶向的氧化还原响应型的载药纳米胶束,通过GLUT-1介导,提高肿瘤细胞的内吞能力;通过氧化还原反应导致的二硫键断裂的药物释放,增加单位时间细胞内药物的累积,最终更好地治疗肿瘤耐药。目的:1、制备一种逆转肺癌耐药的GLUT-1介导的氧化还原型的聚合物(氨基葡萄糖（AG）-聚乙二醇（PEG）-SS-聚乳酸（PLA）线性共聚合物（AG-PEG-SS-PLA,简写为AG-P-SS-P/PTX）作为载体,包载抗肺癌化疗药物紫杉醇（PTX）后自组装为纳米胶束（AG-P-SS-P/PTX）,并测定其理化性质。2、通过体外实验探究GLUT-1介导的氧化还原型紫杉醇纳米胶束抑制肺癌细胞增殖,逆转A549/ADR肺癌细胞多药耐药的作用机制。3、通过体内实验探讨AG-P-SS-P/PTX纳米胶束在荷瘤小鼠体内抗肺癌耐药效果及其对正常组织的毒性影响。方法:1、AG-P-SS-P共聚物的合成:PEG-SS-NH2与PLA-OH通过硫醇-烯反应合成PEG-SS-PLA（P-SS-P）,AG与P-SS-P通过酰胺反应合成AG-P-SS-P。AG-P-SS-P/PTX纳米胶束的制备:采用透析法制备包载PTX的纳米胶束,将PTX溶于无水DMSO（10mL）中,加入P-SS-P/AG-P-SS-P搅拌过夜后,将其转移到透析袋中（MWCO,1kDa）室温下透析24h。即得载药纳米胶束P-SS-P/PTX或AG-P-SS-P/PTX。通过1H-NMR、GPC对所合成的产物进行结构表征和分子量确定;采用荧光分光光度计对AG-P-SS-P检测其二硫键的裂解情况;采用动态光散射（DLS）对载药纳米胶束的粒径和Zeta电位进行检测;采用透射电镜（TEM）对纳米胶束的形态外貌进行观测。应用HPLC技术对P-SS-P/PTX和AG-P-SS-P/PTX纳米胶束的包封率、载药量、药物释放等进行检测。2、通过体外实验探寻其抑制ADR肺癌细胞作用机制:选择A549人肺癌细胞（A549）和耐药A549人肺癌细胞（A549/ADR）,分别加入氨基葡萄糖、秋水仙碱、氧化苯胂和菲律平菌素与纳米胶束共同孵育细胞,探讨细胞摄取机制。在两种细胞中加入或不加入AG以验证纳米胶束是否具有体外细胞靶向性。采用CCK8试剂盒检测纳米胶束对肺癌细胞的增殖抑制作用。选用Annexin V-FITC/PI染色试剂盒和流式细胞仪检测细胞凋亡。用Westernblot检测人肺癌细胞中的蛋白水平。3、通过体内实验探索其抗肿瘤效果:裸鼠皮下注射A549/ADR细胞以构建异种移植皮下瘤模型,用AG-P-SS-P/PTX纳米胶束对异种移植瘤小鼠进行治疗,并记录体重以评估该疗法是否产生毒性影响。最后用H&E染色评价AG-P-SS-P/PTX纳米胶束体内生物安全性。结果:1、在本实验中,AG-P-SS-P成功改性,从1H-NMR中可以观察到AG一系列特征峰:2.01（d,1H,H11）,5.12（s,1H,H12）,2.51（m,2H,H13）,3.33（m,1H,H14）,3.49（m,1H,H15）,3.81（m,1H,H16）;其包载紫杉醇（PTX）自组装形成的纳米胶束（AG-P-SS-P/PTX）表现出优良的物理性质。粒径75nm,电荷-0.25mv,包封率84.21%,载药量8.2%,PDI为0.245。在10 mM GSH溶液中20分钟左右PTX累积释放70%;在A549/ADR细胞内有71.9%的累积量,远高于其他组。2、肿瘤靶向性实验表明:与P-SS-P/Rh123和AG-P-SS-P/Rh123+AG组相比,AG-P-SS-P/Rh123纳米胶束组A549绿色荧光显著增强。逆转耐药实验表明:与Taxol、P-P/Rh123和P-SS-P/Rh123组相比,AG-P-SS-P/Rh123进入A549/ADR细胞的绿色荧光强度显著增高,且荧光强度接近AG-P-SS-P/Rh123在A549细胞上表达的。肿瘤细胞内吞实验表明:加入菲律平的肿瘤细胞绿色荧光强度相比其他组显著降低,暗示AG-P-SS-P/Rh123纳米胶束被癌细胞摄取主要依赖于小窝蛋白介导的内吞作用。流式细胞数据显示:对照组（仅有AG-P-SS-P/Rh123）的A549/ADR细胞绿色荧光强度高于加入GSH-OEt的AG-P-SS-P/Rh123,但低于加入BSO的AG-P-SS-P/Rh123的A549/ADR细胞绿色荧光强度,暗示AG-P-SS-P/PTX在细胞中发生氧化还原反应。细胞毒性实验显示:AG-P-SS-P/PTX抑制A549/ADR细胞能力显著强于P-P/TPX和P-SS-P/PTX组,IC50为3.51uM。凋亡实验显示:与P-P/TPX和P-SS-P/PTX组相比,AG-P-SS-P/PTX显著诱导A549/ADR细胞凋亡。机制探讨中发现该胶束激活Caspase-9和Caspase-3,并通过使促凋亡蛋白Bax上调和抑制抗凋亡蛋白Bcl-2,从而促使癌细胞凋亡。3、小鼠体内抗瘤实验表明:与其他组相比,AG-P-SS-P/PTX纳米胶束可明显抑制A549/ADR细胞（耐药的人非小细胞肺癌细胞）异种移植瘤裸鼠的肿瘤生长。且各组体重变化不明显;HE显示AG-P-SS-P/PTX纳米胶束在心肝脾肺肾等主要器官无显著的毒性影响。结论:本课题成功改性并制备了逆转肺癌耐药的GLUT-1介导的氧化还原型紫杉醇纳米胶束,其表现出优良的物理性能。体内及体外实验均显示出AG-P-SS-P/PTX纳米胶束能增强肿瘤靶向以及MDR肺癌细胞中的药物释放和累积,使肺癌细胞耐药性降低,抑制肿瘤生长,并且减少了PTX的毒副作用。这些结果表明,AG-P-SS-P/PTX纳米胶束具有逆转肿瘤多药耐药的治疗潜力。