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癌症是危害人类生命健康的重大疾病之一,放疗和化疗均存在不可忽略的副作用,基于小干扰RNA (siRNA)的核酸类药物为癌症的治疗带来了新的可能。选取合适的靶基因,将针对该基因的siRNA导入肿瘤细胞中,下调其表达,可以安全有效地抑制肿瘤生长。另一方面,由于并不是所有看似“完美”的靶基因都能够通过siRNA直接沉默,当直接干扰其表达存在障碍时,可以绕开目的基因,对其合成致死相关基因进行干扰,在不损伤正常细胞的前提下,达到治疗效果。本论文发展基于纳米胶束的micelleplex载药系统,输运siRNA治疗癌症,探索siRNA药物抗肿瘤治疗方案。在前一部分,论文利用官能化的聚乙二醇单甲醚-聚己内酯-聚磷酸酯三嵌段共聚物(mPEG-b-PCL-b-PPEEA)形成的胶束纳米颗粒,制备micelleplex,携载针对酸性神经酰胺酶的siAC,经系统给药后,将siAC输送至荷瘤小鼠的肿瘤细胞中,显著抑制了乳腺肿瘤的生长,为乳腺癌的治疗提供了新方法。在论文的后一部分,在KRAS突变的非小细胞肺癌肿瘤模型中,绕开了难以直接靶向的KRAS基因,利用KRAS与CDK4基因之间的合成致死效应,使用携载有针对CDK4siRNA (siCDK4)的混合胶束颗粒对荷瘤小鼠进行治疗。结果显示,携载有siCDK4的micelleplex对KRAS突变的肿瘤生长有显著抑制效果,而对正常细胞或KRAS野生型肿瘤的生长影响不明显,从而提供了可用于KRAS突变肿瘤的治疗方案。同时,研究结果提示,基于合成致死效应的RNA干扰治疗手段,不仅可有效杀伤目标肿瘤细胞,而且对正常组织和细胞不造成明显影响。本论文的主要研究内容和结论如下：(1)构建了基于mPEG-b-PCL-b-PPEEA三嵌段两亲性阳离子聚合物的micelleplex,可有效携载siRNA进入乳腺癌细胞BT474中,并在细胞内有效释放siRNA,沉默目的基因表达。当该micelleplex携载针对酸性神经酰胺酶基因的siAC进入BT474细胞后,诱发肿瘤细胞凋亡。在体内研究中,通过系统给药,给原位接种BT474乳腺癌的小鼠注射携载siAC的micelleplex,显著抑制肿瘤生长,研究结果进一步显示上述micelleplex输送siAC,有效抑制了酸性神经酰胺酶在肿瘤的表达。此研究证实了基于RNA干扰的micelleplex用于乳腺癌治疗的有效性和可行性。(2)利用两种嵌段共聚物PCL29-b-PPEEA21和PCL40-b-PEG45制备了混合胶束纳米颗粒,并进一步制备了携载siRNA的micelleplex。研究应用合成致死原理,研究了一种针对KRAS基因突变的肿瘤治疗方案。由于CDK4基因与KRAS基因之间存在合成致死效应,在KRAS基因突变的非小细胞肺癌细胞(NSCLC)中抑制CDK4基因表达可导致肿瘤细胞的凋亡。在体外研究中,我们利用混合胶束纳米颗粒制备的micelleplex携载siCDK4,转染KRAS突变的NSCLC细胞及KRAS野生型的细胞,发现CDK4的表达均被下调。然而,随着CDK4表达的下降,仅KRAS突变的NSCLC细胞增殖受到抑制,KRAS野生型的NSCLC细胞以及正常人肝细胞的生长增殖均影响不明显。同时,构建了小鼠的KRAS突变型以及KRAS野生型的NSCLC细胞皮下植入肿瘤模型,通过尾静脉注射携载有siCDK4的micelleplex进行治疗,发现仅KRAS突变的肿瘤生长被有效抑制,KRAS野生型的肿瘤生长则没有受到显著影响,证实该治疗方案的特异性、高效性和安全性,为开发siRNA药物提供了新的策略。